JP2022017439A - 高効率空調システム及び方法 - Google Patents
高効率空調システム及び方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2022017439A JP2022017439A JP2021178482A JP2021178482A JP2022017439A JP 2022017439 A JP2022017439 A JP 2022017439A JP 2021178482 A JP2021178482 A JP 2021178482A JP 2021178482 A JP2021178482 A JP 2021178482A JP 2022017439 A JP2022017439 A JP 2022017439A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- refrigerant
- pressure
- trans
- liquid
- pressure refrigerant
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 238000004378 air conditioning Methods 0.000 title abstract description 36
- 238000000034 method Methods 0.000 title description 10
- 239000003507 refrigerant Substances 0.000 claims abstract description 301
- CDOOAUSHHFGWSA-OWOJBTEDSA-N (e)-1,3,3,3-tetrafluoroprop-1-ene Chemical compound F\C=C\C(F)(F)F CDOOAUSHHFGWSA-OWOJBTEDSA-N 0.000 claims abstract description 60
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 44
- LDTMPQQAWUMPKS-OWOJBTEDSA-N (e)-1-chloro-3,3,3-trifluoroprop-1-ene Chemical compound FC(F)(F)\C=C\Cl LDTMPQQAWUMPKS-OWOJBTEDSA-N 0.000 claims abstract description 40
- 238000012546 transfer Methods 0.000 claims abstract description 37
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 91
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims description 53
- 239000012530 fluid Substances 0.000 claims description 19
- 238000007599 discharging Methods 0.000 claims description 12
- 230000006835 compression Effects 0.000 claims description 10
- 238000007906 compression Methods 0.000 claims description 10
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 claims description 6
- 230000001629 suppression Effects 0.000 claims description 6
- 238000009833 condensation Methods 0.000 claims description 5
- 230000005494 condensation Effects 0.000 claims description 5
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 claims description 4
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 230000009467 reduction Effects 0.000 claims description 3
- 238000005057 refrigeration Methods 0.000 abstract 1
- 239000000314 lubricant Substances 0.000 description 22
- 238000013021 overheating Methods 0.000 description 19
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 10
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 9
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 9
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 description 9
- YFMFNYKEUDLDTL-UHFFFAOYSA-N 1,1,1,2,3,3,3-heptafluoropropane Chemical compound FC(F)(F)C(F)C(F)(F)F YFMFNYKEUDLDTL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 230000008859 change Effects 0.000 description 6
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 6
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- OFBQJSOFQDEBGM-UHFFFAOYSA-N Pentane Chemical compound CCCCC OFBQJSOFQDEBGM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 239000012080 ambient air Substances 0.000 description 5
- 239000000463 material Substances 0.000 description 5
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 5
- 230000008569 process Effects 0.000 description 5
- ATUOYWHBWRKTHZ-UHFFFAOYSA-N Propane Chemical compound CCC ATUOYWHBWRKTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 150000004996 alkyl benzenes Chemical class 0.000 description 4
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 4
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 4
- 239000002480 mineral oil Substances 0.000 description 4
- OCKGFTQIICXDQW-ZEQRLZLVSA-N 5-[(1r)-1-hydroxy-2-[4-[(2r)-2-hydroxy-2-(4-methyl-1-oxo-3h-2-benzofuran-5-yl)ethyl]piperazin-1-yl]ethyl]-4-methyl-3h-2-benzofuran-1-one Chemical compound C1=C2C(=O)OCC2=C(C)C([C@@H](O)CN2CCN(CC2)C[C@H](O)C2=CC=C3C(=O)OCC3=C2C)=C1 OCKGFTQIICXDQW-ZEQRLZLVSA-N 0.000 description 3
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 3
- 239000003345 natural gas Substances 0.000 description 3
- 241000209094 Oryza Species 0.000 description 2
- 235000007164 Oryza sativa Nutrition 0.000 description 2
- 239000003570 air Substances 0.000 description 2
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 2
- QWTDNUCVQCZILF-UHFFFAOYSA-N isopentane Chemical compound CCC(C)C QWTDNUCVQCZILF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 231100000053 low toxicity Toxicity 0.000 description 2
- 235000010446 mineral oil Nutrition 0.000 description 2
- CRSOQBOWXPBRES-UHFFFAOYSA-N neopentane Chemical compound CC(C)(C)C CRSOQBOWXPBRES-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229920001515 polyalkylene glycol Polymers 0.000 description 2
- 229920013639 polyalphaolefin Polymers 0.000 description 2
- 239000001294 propane Substances 0.000 description 2
- 235000009566 rice Nutrition 0.000 description 2
- 239000000779 smoke Substances 0.000 description 2
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 2
- 238000004781 supercooling Methods 0.000 description 2
- PGJHURKAWUJHLJ-UHFFFAOYSA-N 1,1,2,3-tetrafluoroprop-1-ene Chemical compound FCC(F)=C(F)F PGJHURKAWUJHLJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000010793 Steam injection (oil industry) Methods 0.000 description 1
- 150000001336 alkenes Chemical class 0.000 description 1
- 235000013844 butane Nutrition 0.000 description 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- 239000005068 cooling lubricant Substances 0.000 description 1
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 1
- 238000007872 degassing Methods 0.000 description 1
- 230000001627 detrimental effect Effects 0.000 description 1
- AFABGHUZZDYHJO-UHFFFAOYSA-N dimethyl butane Natural products CCCC(C)C AFABGHUZZDYHJO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 1
- 230000002401 inhibitory effect Effects 0.000 description 1
- IJDNQMDRQITEOD-UHFFFAOYSA-N n-butane Chemical class CCCC IJDNQMDRQITEOD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000003921 oil Substances 0.000 description 1
- 229920005862 polyol Polymers 0.000 description 1
- -1 polyol esters Chemical class 0.000 description 1
- 230000001737 promoting effect Effects 0.000 description 1
- 229930195734 saturated hydrocarbon Natural products 0.000 description 1
- 229920002545 silicone oil Polymers 0.000 description 1
- 239000004094 surface-active agent Substances 0.000 description 1
- 231100000419 toxicity Toxicity 0.000 description 1
- 230000001988 toxicity Effects 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
- F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
- F25B1/00—Compression machines, plants or systems with non-reversible cycle
- F25B1/04—Compression machines, plants or systems with non-reversible cycle with compressor of rotary type
- F25B1/053—Compression machines, plants or systems with non-reversible cycle with compressor of rotary type of turbine type
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
- C09K5/00—Heat-transfer, heat-exchange or heat-storage materials, e.g. refrigerants; Materials for the production of heat or cold by chemical reactions other than by combustion
- C09K5/02—Materials undergoing a change of physical state when used
- C09K5/04—Materials undergoing a change of physical state when used the change of state being from liquid to vapour or vice versa
- C09K5/041—Materials undergoing a change of physical state when used the change of state being from liquid to vapour or vice versa for compression-type refrigeration systems
- C09K5/044—Materials undergoing a change of physical state when used the change of state being from liquid to vapour or vice versa for compression-type refrigeration systems comprising halogenated compounds
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
- C09K5/00—Heat-transfer, heat-exchange or heat-storage materials, e.g. refrigerants; Materials for the production of heat or cold by chemical reactions other than by combustion
- C09K5/02—Materials undergoing a change of physical state when used
- C09K5/04—Materials undergoing a change of physical state when used the change of state being from liquid to vapour or vice versa
- C09K5/041—Materials undergoing a change of physical state when used the change of state being from liquid to vapour or vice versa for compression-type refrigeration systems
- C09K5/044—Materials undergoing a change of physical state when used the change of state being from liquid to vapour or vice versa for compression-type refrigeration systems comprising halogenated compounds
- C09K5/045—Materials undergoing a change of physical state when used the change of state being from liquid to vapour or vice versa for compression-type refrigeration systems comprising halogenated compounds containing only fluorine as halogen
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
- F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
- F25B1/00—Compression machines, plants or systems with non-reversible cycle
- F25B1/10—Compression machines, plants or systems with non-reversible cycle with multi-stage compression
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
- F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
- F25B31/00—Compressor arrangements
- F25B31/02—Compressor arrangements of motor-compressor units
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
- F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
- F25B31/00—Compressor arrangements
- F25B31/02—Compressor arrangements of motor-compressor units
- F25B31/026—Compressor arrangements of motor-compressor units with compressor of rotary type
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
- F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
- F25B40/00—Subcoolers, desuperheaters or superheaters
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
- F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
- F25B41/00—Fluid-circulation arrangements
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
- F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
- F25B41/00—Fluid-circulation arrangements
- F25B41/40—Fluid line arrangements
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
- F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
- F25B45/00—Arrangements for charging or discharging refrigerant
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
- F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
- F25B9/00—Compression machines, plants or systems, in which the refrigerant is air or other gas of low boiling point
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
- F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
- F25B9/00—Compression machines, plants or systems, in which the refrigerant is air or other gas of low boiling point
- F25B9/002—Compression machines, plants or systems, in which the refrigerant is air or other gas of low boiling point characterised by the refrigerant
- F25B9/006—Compression machines, plants or systems, in which the refrigerant is air or other gas of low boiling point characterised by the refrigerant the refrigerant containing more than one component
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
- C09K2205/00—Aspects relating to compounds used in compression type refrigeration systems
- C09K2205/10—Components
- C09K2205/12—Hydrocarbons
- C09K2205/126—Unsaturated fluorinated hydrocarbons
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
- F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
- F25B2400/00—General features or devices for refrigeration machines, plants or systems, combined heating and refrigeration systems or heat-pump systems, i.e. not limited to a particular subgroup of F25B
- F25B2400/12—Inflammable refrigerants
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
- F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
- F25B2400/00—General features or devices for refrigeration machines, plants or systems, combined heating and refrigeration systems or heat-pump systems, i.e. not limited to a particular subgroup of F25B
- F25B2400/12—Inflammable refrigerants
- F25B2400/121—Inflammable refrigerants using R1234
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
- F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
- F25B2400/00—General features or devices for refrigeration machines, plants or systems, combined heating and refrigeration systems or heat-pump systems, i.e. not limited to a particular subgroup of F25B
- F25B2400/13—Economisers
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
- F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
- F25B2400/00—General features or devices for refrigeration machines, plants or systems, combined heating and refrigeration systems or heat-pump systems, i.e. not limited to a particular subgroup of F25B
- F25B2400/23—Separators
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Lubricants (AREA)
Abstract
Description
本発明は、概して空調システムに関し、より詳しくは、遠心圧縮機を用い、約30トンまでの範囲の冷却能力を有するかかるシステムに関する。
を提供することが多くの用途において非常に望ましいことを認識するに至った。しかしながら、本出願人らはまた、高い割合(例えば約80重量%超)のHCFO-1233zd(E)又は高い割合(例えば約80重量%超)のHFO-1234ze(E)を含む冷媒組成物を用いると、かかるシステムの信頼性及び/又は有効性及び/又は効率に関して重大な問題をもたらす可能性があることも認識するに至った。
好ましくは約2~約30トンの能力を有し、
(a)少なくとも約80重量%のトランス-1-クロロ-3,3,3-トリフルオロプロペン(HCFO-1233zd(E))、又は少なくとも約80重量%のトランス-1,3,3,3-テトラフルオロプロペン(HFO-1234ze(E))を含む冷媒を含む熱伝達組成物;
(b)(i)約40~約350kPaの圧力の相対的に低圧の冷媒蒸気を受容するための冷媒吸入口(refrigerant suction)、及び(ii)所定圧力の相対的に高圧の冷媒蒸気
を吐出するための吐出口(discharge)を有し、吐出口:吸入口の圧力比が少なくとも約2
:1である遠心圧縮機;
(c)圧縮機吐出冷媒蒸気の少なくとも一部を受容し、ヒートシンクによる熱伝達によって冷媒蒸気の少なくとも相当部分、好ましくは冷媒蒸気の実質的に全部を凝縮させて、
約10℃~約60℃の範囲の温度の相対的に高圧の冷媒液を生成させるための、圧縮機の冷媒吐出口に流体接続されている凝縮器;
(d)高圧冷媒液の圧力を実質的に等エンタルピー低下させて、約40~約350kPaの圧力の低圧冷媒液を生成させるための、凝縮器に流体接続されている膨張器;
(e)膨張器からの低圧冷媒液を受容し、冷却される熱源から熱を吸収することによって低圧冷媒液を蒸発させて、約40~約350kPaの圧力の相対的に低圧の冷媒蒸気を生成させるための、膨張器に流体接続されていている高効率蒸発器、好ましくは満液式蒸発器(蒸発器から排出される冷媒蒸気は好ましくは実質的に過熱を有しない);
(f)蒸発器と圧縮機の冷媒吸入口の間で流体接続されていて、蒸発器からの低圧冷媒蒸気の少なくとも一部を受容し、低圧冷媒蒸気を加熱して、少なくとも1つの熱交換器に導入される蒸気の温度よりも少なくとも約5℃高い温度を有する低圧冷媒蒸気を生成させる少なくとも1つの熱交換器(少なくとも1つの熱交換器からの高温冷媒蒸気は、低圧冷媒蒸気を圧縮機に供給するための圧縮機吸入口と流体接続されている);
を含む上記冷却システムを提供する。
本明細書に記載する複数の態様のそれぞれにおいて、本システムは、冷媒、及び好ましくは(必須ではないが)圧縮機のための潤滑剤を含む熱伝達組成物を含む。好ましくは、冷媒は、少なくとも約70重量%、又は少なくとも約80重量%のトランス-1-クロロ-3,3,3-トリフルオロプロペン(HCFO-1233zd(E))、又はトランス-1,3,3,3-テトラフルオロプロペン(HFO-1234ze(E))を含み、好ましくはASHRAE標準規格2013にしたがってクラスAの毒性、及びASHRAE標準規格34-2013にしたがい、且つASHRAE標準規格34-2013への付表B1に記載されているクラス1又はクラス2或いはクラス2Lの燃焼性を有する低燃焼性及び低毒性の冷媒である。
、又はこれから構成される。
本冷却システム及び方法は、低能力の空調システム、即ち30トン以下の能力を有するシステム、特に住居用空調システム、特に約2~約5トンの能力を有する住居用空調システム、及び特に約5~約30トンの能力を有する商業用パッケージ型屋上空調ユニットにおいて用いるのに特に良く適している。
概して10で示される好ましい空調システムを図1に示す。かかる好ましい空調システムは、圧縮機11、凝縮器12、蒸発器24(好ましくは満液式蒸発器)、膨張弁14、及び吸入ライン熱交換器30を、任意の関連する導管15A、15B、16A、及び16B、並びに他の接続装置及び関連する装置(図示せず)と一緒に含む。運転においては、本発明による冷媒を、同伴している潤滑剤を含んでいてよい相対的に高圧の冷媒蒸気として圧縮機11から吐出し、これを次に導管19Cを通して凝縮器12に送る。凝縮器12において、冷媒蒸気が、好ましくは相変化によって、好ましくは周囲空気にその熱の一部を移動させて、少なくとも部分的、好ましくは実質的に完全に凝縮された冷媒を含む流出流を生成させる。凝縮器12からの冷媒流出流は、導管15Aを通して吸入ライン熱交換器30に送られて、そこで下記においてより完全に説明するように蒸発器24からの流出流に更なる熱を取られる。吸入/液体ライン熱交換器30からの流出流は、次に導管15Bを通して膨張弁14に送られて、ここで冷媒の圧力を好ましくは実質的に等エンタルピー低下させて、これにより冷媒の温度を低下させる。膨張弁14からの相対的に低温の液体冷媒は、低温の液体冷媒の貯留槽を与える受液器タンク18に流入し、これを導管19A内の制御弁(図示せず)を経由して蒸発器24中に供給し、そこで冷却される物体又は流体、好ましくは冷却される居室又は他の空間内の周囲空気から熱を吸収する。好ましくは実質的に過熱を有しない(例えば、蒸発器から排出される蒸気の過熱は、約1℃未満、より好ましくは約0.5℃未満、更により好ましくは約0.1℃未満である)実質的に飽和状態の冷媒蒸気である蒸発器24からの冷媒流出蒸気は、次に導管19Aを通して吸入/液体ライン熱交換器30に送られ、そこで導管15Aからの凝縮器流出流から熱を得てより高温の冷媒蒸気が生成し、これは導管16Bによって圧縮機11の入口に送られる。好ましい態様においては、吸入ライン熱交換器から排出される蒸気は、吸入ライン熱交換器に導入される実質的に飽和状態の蒸気よりも少なくとも約5℃、更により好ましくは少なくとも約7℃高い温度を有する。次に、高温の冷媒蒸気は圧縮機11の吸入口に送られ、そこで上記に記載したように圧縮される。
8重量%のHFO-1234ze(E)及び12重量%のHFC-227eaを含む好ましい態様においては、運転条件は下表に記載する値に対応する。
概して10で示される更なる好ましい空調システムを図2に示す。かかる好ましい空調システムは、2段圧縮機11として示される多段圧縮機、凝縮器12,蒸発器24(好ましくは幾つかの態様においては満液式蒸発器)、膨張弁14、及び関連する中間膨張弁41を含む蒸気注入熱交換器40を、任意の関連する導管15A~15C及び19A~19D、並びに他の接続装置及び関連する装置(図示せず及び/又は表示せず)と一緒に含む。運転においては、本発明による冷媒を、同伴している潤滑剤を含んでいてよい相対的に高圧の冷媒蒸気として圧縮機11から吐出し、これを次に導管19Dを通して凝縮器12に送る。凝縮器12において、冷媒蒸気が、好ましくは相変化によって、好ましくは周囲空気にその熱の一部を移動させて、少なくとも部分的、好ましくは実質的に完全に凝縮された冷媒を含む流出流を生成させる。凝縮器12からの冷媒流出流は導管15Aを通して送られ、冷媒流出流の一部は導管15Bを通して中間膨張装置41に送られ、流出流の他の部分、好ましくは流出流の残りは、蒸気注入熱交換器40に送られる。
概して10で示される更なる好ましい空調システムを図3に示す。かかる好ましい空調システムは、本明細書に記載されているタイプの多段圧縮機であってよいが、示されている態様においては1段圧縮機として示されている圧縮機11、凝縮器12,蒸発器24(好ましくは幾つかの態様においては満液式蒸発器)、膨張弁14、フラッシュガス分離器18を、任意の関連する導管15A~15C及び19A~19C、並びに他の接続装置及び関連する装置(図示せず及び/又は表示せず)と一緒に含む。運転においては、本発明による冷媒を、同伴している潤滑剤を含んでいてよい相対的に高圧の冷媒蒸気として圧縮機11から吐出し、これを次に導管19Cを通して凝縮器12に送る。凝縮器12において、冷媒蒸気が、好ましくは相変化によって、好ましくは周囲の外気にその熱の一部を移動させて、少なくとも部分的、好ましくは実質的に完全に凝縮された冷媒を含む流出流を生成させる。凝縮器12からの冷媒流出流は、導管15Aを通して膨張装置14に送られる。膨張器14から排出されるより低圧の流れは、導管15Bを通って、導管15C内の制御バルブ(図示せず)を経由して蒸発器24に供給される低温の液体冷媒の貯留槽を与えるフラッシュガス分離器18に流入する。冷却される周囲空気は、蒸発器24内の低温の液体冷媒に熱を取られて、これにより液体冷媒が気化して、過熱を少ししか有しないか又は全く有しない冷媒蒸気が生成し、この蒸気を次に圧縮機11の第1段に流入させる。次に、膨張装置14内における圧力低下中に生成するフラッシュガスを、導管19Bを通して圧縮機11の吸入側に流入させる。
れから実質的に構成され、好ましくはこれから構成される好ましい態様においては、運転条件は下表に記載する値に対応する。
概して10で示される更なる好ましい空調システムを図4Aに示す。かかる好ましい空調システムは、本明細書に記載されているタイプの多段圧縮機であってよい圧縮機11、凝縮器12,蒸発器24(好ましくは幾つかの態様においては満液式蒸発器)、膨張弁14、高圧受液器を、任意の関連する導管15A~15C及び19A~19B、並びに他の接続装置及び関連する装置(図示せず及び/又は表示せず)と一緒に含む。運転においては、本発明による冷媒を、同伴している潤滑剤を含んでいてよい相対的に高圧の冷媒蒸気として圧縮機11から吐出し、これを次に導管19Bを通して凝縮器12に送る。凝縮器12において、冷媒蒸気が、好ましくは相変化によって、好ましくは周囲の外気にその熱の一部を移動させて、少なくとも部分的、好ましくは実質的に完全に凝縮された冷媒を含む流出流を生成させる。凝縮器12からの冷媒流出流は、導管15Aを通して、液体冷媒の貯留槽を与える高圧受液器50に送られる。センサー作動式安全弁60が、ポート又は他の形態の接続部を介して導管15Aに接続されている。センサー作動式安全弁は、炎、煙、可燃性ガス濃度、又は炎が存在しているか又は発生する可能性が高いことの他の兆候を監視するセンサーを含み、及び/又はこれと通信接続されており、かかるセンサーは、冷却システムの幾つかの部分の近傍、好ましくは冷却される居室又は他の領域内に配置される。本発明の好ましい冷媒は燃焼性抑制特性を有しているので、センサーが炎及び/又は煙(又は火災の可能性又は増加した見込みが存在することの他の兆候)を検出したら、センサー作動式安全弁が開放され、それが配置されている領域中に冷媒を放出して、これ
により火災の抑止及び/又は排除を助ける。高圧受液器を用いることにより、かかる非常時の場合に高圧液体冷媒の比較的大きな貯留槽を利用できるようになることが確保される。冷却システムの残りは、本明細書に記載する任意の1以上の態様にしたがって運転することができる。
従来技術と表示されている図面に示される代表的な配置にしたがう空調システムにおいて、以下のパラメーターにしたがってHCFO-1233zd(E)から構成される冷媒を用いた。
1.蒸発温度:7℃;
2.凝縮温度:20℃~60℃で変化;
3.等エントロピー効率:0.7~0.8で変化;
4.過冷却又は過熱なし。
合の液体を含み、したがって湿潤蒸気吐出流が生成し、これは上記に記載したように効率的及び/又は信頼できる運転に関して重大なマイナス要素を与える。圧縮機効率を0.8まで低下させた場合、試験した凝縮器温度のいずれに関しても所望のレベルの過熱は未だ達成されなかった。圧縮機効率を0.75及び0.7まで低下させた場合(それ自体は好ましいオプションではない)でも、凝縮器温度条件の全範囲に関して所望のレベルの過熱は達成されなかった。
図1に示すような吸入ライン熱交換器(SLHX)を用い、HCFO-1233zd(E)から構成される冷媒を用いて、本発明による配置にしたがう空調システムを、実施例1と同じ運転パラメーターにしたがって、80%の等エントロピー効率で運転する1段圧縮機に関して試験した。吸入ライン熱交換器に関する熱交換器効率の幾つかのレベルを調べて、結果を下表2Aに報告する。
実施例2Aにおいて用いた1233zd(E)のみから構成される冷媒に代えて、下表2Bに記載するHCFO-1233zd(E)をベースとする一連の共沸性冷媒ブレンドを用いた他は、実施例2Aを繰り返した。許容しうる運転が達成された。
0.5及び0.7のSLHX有効度を有する吸入ライン熱交換器(SLHX)を用い、HCFO-1233zd(E)から構成される冷媒を用いて、実施例1と同じ運転パラメーターにしたがって、図1に示す本発明による空調システムを試験した。この試験は、かかるシステムと、SLHXを用いない実施例1に記載したシステム(両方のシステムとも80%の圧縮機効率を用いる)との相対的有効性の比較を与えるものであり、この比較を下表3Aに報告する。
図2に示すシステム構成にしたがう2段圧縮機を用いる本発明による空調システムを、
HCFO-1233zd(E)から構成される冷媒を用いて30℃~60℃の範囲の一連の凝縮温度にわたって試験した。これらの凝縮器温度のそれぞれに関して、80%の等エントロピー効率及び7℃の蒸発器温度における圧縮機に関する運転条件を表4A1に報告する。
図3に示すフラッシュガス分離器を用い、HCFO-1233zd(E)から構成される冷媒、及び下表5において特定するブレンドを用いて、本発明による配置にしたがう空調システムを、実施例1と同じ運転パラメーターにしたがって、80%の等エントロピー
効率で運転する1段圧縮機に関して試験した。蒸発器は満液式構成で運転し、蒸発器を横切る減少した圧力低下が与えられ、これにより圧縮機におけるより高い吸引圧力が与えられた。更に、システム内の圧力は、HCFO-1233zd(E)から構成される冷媒及び表5におけるブレンドを用いる結果として比較的低いので、低コスト材料で形成される小型熱交換器を用いることができる。例えば、円形チューブ/フィン及び/又はマイクロチャンネル熱交換器を、銅に代えてアルミニウムで形成することができる。この構成によって、優れた熱交換性能の低重量で小型の熱交換システムが与えられる。
図4A及び4Bに示すセンサー作動式安全弁を用い、HCFO-1233zd(E)から構成される冷媒、及び表2Bに開示する冷媒のそれぞれを用いて、本発明による配置にしたがう空調システムを試験した。センサー作動式安全弁は、好ましくはソレノイドタイプの弁である。用いたセンサーは、家庭用暖房ヒーターユニット内の天然ガス濃度を測定するもものであった。例えば暖房ヒーターのバーナー機構の天然ガスの漏れのように燃料が漏れている場合には、センサーが例えば1000ppmの上昇したガス濃度を検出して、ソレノイド弁を作動させる。作動した弁が開放され、R1233zd(E)をこの燃焼性の天然ガス雰囲気中に放出する。R1233zd(E)の燃焼抑制特性のために、感知された燃焼性の雰囲気に近接して配置されている安全弁の近傍の火災状態を抑止及び/又は排除することによって火災の可能性が減少する。而して、センサーによって火災状態又は増加した火災の可能性を示す状態が検出され、安全弁が開放されて、感知された炎及び/又は感知された状態に近接して配置されている安全弁の近傍の火災状態が抑止及び/又は排除される。
従来技術と表示されている図面に示される代表的な配置にしたがう空調システムにおいて、以下のパラメーターにしたがって約88重量%のHFO-1234ze(E)及び約12重量%のR227eaから構成される冷媒を用いた。
1.蒸発温度:7℃;
2.凝縮温度:20℃~60℃で変化;
3.等エントロピー効率:0.7~0.8;
4.過冷却又は過熱なし。
図1に示すような吸入ライン熱交換器(SLHX)を用い、約88重量%のHFO-1234ze(E)及び約12重量%のR227eaから構成される冷媒を用いて、本発明による配置にしたがう空調システムを、実施例7と同じ運転パラメーターにしたがって、80%の等エントロピー効率で運転している1段圧縮機に関して試験した。吸入ライン熱交換器に関する熱交換器効率の幾つかのレベルを調べて、結果を下表7Bに報告する。
0.5及び0.7のSLHX有効度を有する吸入ライン熱交換器(SLHX)を用い、約88重量%のHFO-1234ze(E)及び約12重量%のR227eaから構成される冷媒を用いて、実施例7Aと同じ運転パラメーターにしたがって、図1に示す本発明による空調システムを試験した。この試験は、かかるシステムと、SLHXを用いない実施例7Aに記載したシステム(両方のシステムとも80%の圧縮機効率を用いる)との相対的有効性の比較を与えるものであり、この比較を下表7Cに報告する。
図2に示すシステム構成にしたがって2段圧縮機及び3段圧縮機を用い、約88重量%のHFO-1234ze(E)及び約12重量%のR227eaから構成される冷媒を用いて、本発明による空調システムを試験し、実施例1における構成にしたがって運転する1段圧縮機の運転と比べた。更に、R134aから構成される冷媒に関して、同じ組の比較試験を行った。これらの比較試験の結果を下表8Aに報告する。
上記の実施例のそれぞれにおいては、システムは運転中に冷媒と接触するプラスチック部品を含む。それからこれらの部品を製造するこれらの材料は、適合性及び/又は安定である。本出願人らは、トランス-HFCO-1233zdに曝露した際の種々のプラスチック材料の安定性を試験した。試験は、種々のプラスチックの試料を、周囲圧力条件下、室温(約24℃~25℃)においてトランス-HFCO-1233zd中に2週間浸漬し、その後、試料をトランス-HFCO-1233zdから取り出して24時間脱ガスすることを含む。結果を下表9に報告する。
本発明は以下の実施態様を含む。
(1)冷却される熱源、及びその中に排熱することができるヒートシンクを有するタイプの冷却システムであって、
約2~約30トンの能力を有し、
(a)少なくとも約95重量%のトランス-1-クロロ-3,3,3-トリフルオロプロペン(トランス-1233zd)、又は少なくとも約80重量%のトランス-1,3,3,3-テトラフルオロプロペン(トランス-HFO-1234ze)を含む冷媒を含む熱伝達組成物;
(b)約45~約75kPaの圧力の低圧冷媒蒸気を受容するための冷媒吸入口、及び約100~約520kPaの圧力の高圧冷媒蒸気を吐出するための吐出口を有し、少なくとも約0.65の効率を有する遠心圧縮機;
(c)高圧冷媒蒸気を受容し、ヒートシンクによる熱伝達によって冷媒蒸気の少なくとも相当部分を凝縮させて、約10℃~約60℃の範囲の温度の高圧冷媒液を生成させるための、圧縮機の冷媒吐出口に流体接続されている凝縮器;
(d)高圧冷媒液の圧力を実質的に等エンタルピー低下させて、約45~約75kPaの圧力の低圧冷媒液を生成させるための、凝縮器に流体接続されている膨張器;
(e)低圧冷媒液を受容し、冷却される熱源から熱を吸収することによって低圧冷媒液を蒸発させて、約45~約75kPaの圧力の低圧冷媒蒸気を生成させるための、膨張器に流体接続されていている蒸発器;及び
(f)蒸発器と圧縮機の冷媒吸入口の間で流体接続されていて、蒸発器からの低圧冷媒蒸気の少なくとも一部を受容し、低圧冷媒蒸気を加熱して、少なくとも1つの熱交換器に導入される蒸気の温度よりも少なくとも約5℃高い温度を有する低圧冷媒蒸気を生成させる少なくとも1つの熱交換器(少なくとも1つの熱交換器からの高温冷媒蒸気は、低圧冷媒蒸気を圧縮機に供給するための圧縮機吸入口と流体接続されている);
を含む冷却システム。
(2)冷媒が少なくとも約80重量%のトランス-1,3,3,3-テトラフルオロプロペン(トランス-HFO-1234ze)を含む、(1)に記載の冷却システム。
(3)冷媒が少なくとも約95重量%のトランス-1-クロロ-3,3,3-トリフルオロプロペン(トランス-1233zd)を含む、(1)に記載の冷却システム。
(4)冷却される熱源、及びその中に排熱することができるヒートシンクを有するタイプの冷却システムであって、
約2~約30トンの能力を有し、
(a)少なくとも約95重量%のトランス-1-クロロ-3,3,3-トリフルオロプロペン(トランス-1233zd)、又は少なくとも約70重量%のトランス-1,3,3,3-テトラフルオロプロペン(トランス-HFO-1234ze)を含む冷媒を含む熱伝達組成物;
(b)第1段及び少なくとも第2段を有し、かかる段のそれぞれは、約45~約75kPaの圧力の相対的に低圧の冷媒蒸気を受容するための冷媒吸入口、及び約100~約520kPaの圧力の相対的により高圧の冷媒蒸気を吐出するための冷媒吐出口を有し、少なくとも約0.65の効率を有する遠心圧縮機;
(c)少なくとも第2段からの高圧冷媒蒸気を受容し、ヒートシンクによる熱伝達によって冷媒蒸気の少なくとも相当部分を凝縮させて、約10℃~約60℃の範囲の温度の高圧冷媒液を生成させるための、圧縮機の少なくとも第2段の冷媒吐出口に流体接続されている凝縮器;
(d)高圧冷媒液の少なくとも第1の部分の圧力を実質的に等エンタルピー低下させて、約45~約75kPaの圧力の第1の低圧冷媒液を生成させるための、凝縮器に流体接続されている少なくとも第1の膨張器;
(e)高圧冷媒液の少なくとも第2の部分の圧力を実質的に等エンタルピー低下させて、約100~約520kPaの圧力の第2の低圧冷媒液を生成させるための、凝縮器に流体接続されている少なくとも第2の膨張器;
(f)第1の低圧冷媒液を受容し、冷却される熱源から熱を吸収することによって低圧冷媒液を蒸発させて、約100~約520kPaの圧力の低圧冷媒蒸気を生成させるための、少なくとも第1の膨張器に流体接続されていている蒸発器(蒸発器からの冷媒蒸気の少なくとも一部は第1段圧縮機吸入口に流体接続されている);及び
(g)第2の低圧冷媒液の少なくとも一部を受容し、それからほぼ第2の低圧冷媒液の圧力の冷媒蒸気を吐出するための、第2の膨張器と少なくとも第2段の吸入口の間で流体接続されている少なくとも1つ熱交換器及び/又は少なくとも1つのフラッシュタンク(ほぼ第2の低圧冷媒液の圧力の冷媒蒸気は第2段圧縮機吸入口に流体接続されている);
を含む冷却システム。
(5)冷媒が少なくとも約80重量%のトランス-1,3,3,3-テトラフルオロプロペン(トランス-HFO-1234ze)を含む、(4)に記載の冷却システム。
(6)冷媒が少なくとも約95重量%のトランス-1-クロロ-3,3,3-トリフルオロプロペン(トランス-1233zd)を含む、(4)に記載の冷却システム。
(7)冷却される熱源、及びその中に排熱することができるヒートシンクを有するタイプの冷却システムであって、
約2~約5トンの能力を有し、
(a)少なくとも約95重量%のトランス-1-クロロ-3,3,3-トリフルオロプロペン(トランス-1233zd)、又は少なくとも約80重量%のトランス-1,3,3,3-テトラフルオロプロペン(トランス-HFO-1234ze)を含む冷媒を含む熱伝達組成物;
(b)約45~約75kPaの圧力の相対的に低圧の冷媒蒸気を受容するための冷媒吸入口、及び約100~約520kPaの圧力の相対的により高圧の冷媒蒸気を吐出するための冷媒吐出口を有し、少なくとも約0.65の効率を有する遠心圧縮機;
(c)圧縮機からの高圧冷媒蒸気を受容し、ヒートシンクによる熱伝達によって冷媒蒸気の少なくとも相当部分を凝縮させて、約45~約75kPaの範囲の温度の高圧冷媒液を生成させるための、圧縮機の冷媒吐出口に流体接続されている凝縮器;
(d)高圧冷媒液の少なくとも第1の部分の圧力を実質的に等エンタルピー低下させて、約45~約75kPaの圧力の第1の低圧冷媒液を生成させるための、凝縮器に流体接続されている少なくとも第1の膨張器;
(e)低圧冷媒液を受容し、冷却される熱源から熱を吸収することによって低圧冷媒液の少なくとも一部を蒸発させて、約45~約75kPaの圧力の低圧冷媒蒸気を生成させるための、少なくとも第1の膨張器に流体接続されていている蒸発器(蒸発器からの冷媒蒸気の少なくとも一部は圧縮機吸入口に流体接続されており、凝縮器及び蒸発器の少なくとも1つは本質的な部分がアルミニウムで形成されている);
を含む冷却システム。
(8)冷媒が少なくとも約80重量%のトランス-1,3,3,3-テトラフルオロプロペン(トランス-HFO-1234ze)を含む、(7)に記載の冷却システム。
(9)冷媒が少なくとも約95重量%のトランス-1-クロロ-3,3,3-トリフルオロプロペン(トランス-1233zd)を含む、(7)に記載の冷却システム。
(10)冷却される熱源、及びその中に排熱することができるヒートシンクを有するタイプの冷却システムであって、
約2~約30トンの能力を有し、
(a)少なくとも約95重量%のトランス-1-クロロ-3,3,3-トリフルオロプロペン(トランス-1233zd)、又は少なくとも約80重量%のトランス-1,3,3,3-テトラフルオロプロペン(トランス-HFO-1234ze)を含む冷媒を含む熱伝達組成物;
(b)約45~約75kPaの圧力の相対的に低圧の冷媒蒸気を受容するための冷媒吸入口、及び約100kPa~約520kPaの圧力の相対的により高圧の冷媒蒸気を吐出するための冷媒吐出口を有し、少なくとも約0.65の効率を有する遠心圧縮機;
(c)圧縮機からの高圧冷媒蒸気を受容し、ヒートシンクによる熱伝達によって冷媒蒸気の少なくとも相当部分を凝縮させて、約10℃~約60℃の範囲の温度の高圧冷媒液を生成させるための、圧縮機の冷媒吐出口に流体接続されている凝縮器;
(d)高圧冷媒液の少なくとも第1の部分の圧力を実質的に等エンタルピー低下させて、約45~約75kPaの圧力の冷媒液と冷媒蒸気の組合せを含む低圧流を生成させるための、凝縮器に流体接続されている少なくとも第1の膨張器;
(e)少なくとも、かかる少なくとも第1の膨張器からの冷媒蒸気と冷媒液の組合せを受容し、ほぼかかる低圧の液体冷媒を含み、実質的に蒸気の冷媒を含まない少なくとも1つの液体流出流、及びほぼかかる低圧の冷媒蒸気を含み、実質的に液体の冷媒を含まない低圧蒸気流を生成させるための分離器;及び
(f)分離器からの少なくとも1つの液体流出流の少なくとも一部に流体接続されていて、冷却される熱源から熱を吸収することによってかかる流れの少なくとも一部を蒸発させて、約45~約75kPaの圧力の低圧冷媒蒸気を生成させるための蒸発器(蒸発器からの冷媒蒸気の少なくとも一部は圧縮機吸入口に流体接続されている);
を含む冷却システム。
(11)冷媒が少なくとも約80重量%のトランス-1,3,3,3-テトラフルオロプロペン(トランス-HFO-1234ze)を含む、(10)に記載の冷却システム。
(12)冷媒が少なくとも約95重量%のトランス-1-クロロ-3,3,3-トリフルオロプロペン(トランス-1233zd)を含む、(10)に記載の冷却システム。
(13)冷却される熱源、及びその中に排熱することができるヒートシンクを有するタイプの冷却システムであって、
約2~約30トンの能力を有し、
(a)好ましくは少なくとも約95重量%のトランス-1-クロロ-3,3,3-トリフルオロプロペン(トランス-1233zd)又は少なくとも約80%のトランス-1,3,3,3-テトラフルオロプロペン(トランス-HFO-1234ze)を含む燃焼抑制特性を有する冷媒を含む、閉止ループ冷却回路内の熱伝達組成物;
(b)冷却される熱源に近接している領域内に配置されている、かかる近接領域内における炎又は火災の存在を感知するための少なくとも1つのセンサー;
(c)冷却システム内に含まれる相対的に高圧の冷媒蒸気と連絡している、閉止ループ冷却回路内のポート;
(d)センサーに応答し、冷却システムから冷媒蒸気の少なくとも一部を吐出するためのポートに流体連絡しているバルブ;及び
(e)かかる近接領域に冷媒蒸気を送るための導管;
を含む冷却システム。
Claims (13)
- 冷却される熱源、及びその中に熱を遮断することができるヒートシンクを有するタイプの冷却システムであって、
約2~約30トンの能力を有し、
(a)少なくとも約95重量%のトランス-1-クロロ-3,3,3-トリフルオロプロペン(トランス-1233zd)、又は少なくとも約80重量%のトランス-1,3,3,3-テトラフルオロプロペン(トランス-HFO-1234ze)を含む冷媒を含む熱伝達組成物;
(b)約45~約75kPaの圧力の低圧冷媒蒸気を受容するための冷媒吸入口、及び約100~約520kPaの圧力の高圧冷媒蒸気を吐出するための吐出口を有し、少なくとも約0.65の効率を有する遠心圧縮機;
(c)高圧冷媒蒸気を受容し、ヒートシンクによる熱伝達によって冷媒蒸気の少なくとも相当部分を凝縮させて、約10℃~約60℃の範囲の温度の高圧冷媒液を生成させるための、圧縮機の冷媒吐出口に流体接続されている凝縮器;
(d)高圧冷媒液の圧力を実質的に等エンタルピー低下させて、約45~約75kPaの圧力の低圧冷媒液を生成させるための、凝縮器に流体接続されている膨張器;
(e)低圧冷媒液を受容し、冷却される熱源から熱を吸収することによって低圧冷媒液を蒸発させて、約45~約75kPaの圧力の低圧冷媒蒸気を生成させるための、膨張器に流体接続されていている蒸発器;及び
(f)蒸発器と圧縮機の冷媒吸入口の間で流体接続されていて、蒸発器からの低圧冷媒蒸気の少なくとも一部を受容し、低圧冷媒蒸気を加熱して、少なくとも1つの熱交換器に導入される蒸気の温度よりも少なくとも約5℃高い温度を有する低圧冷媒蒸気を生成させる少なくとも1つの熱交換器(少なくとも1つの熱交換器からの高温冷媒蒸気は、低圧冷媒蒸気を圧縮機に供給するための圧縮機吸入口と流体接続されている);
を含む冷却システム。 - 冷媒が少なくとも約80重量%のトランス-1,3,3,3-テトラフルオロプロペン(トランス-HFO-1234ze)を含む、請求項1に記載の冷却システム。
- 冷媒が少なくとも約95重量%のトランス-1-クロロ-3,3,3-トリフルオロプロペン(トランス-1233zd)を含む、請求項1に記載の冷却システム。
- 冷却される熱源、及びその中に熱を遮断することができるヒートシンクを有するタイプの冷却システムであって、
約2~約30トンの能力を有し、
(a)少なくとも約95重量%のトランス-1-クロロ-3,3,3-トリフルオロプロペン(トランス-1233zd)、又は少なくとも約70重量%のトランス-1,3,3,3-テトラフルオロプロペン(トランス-HFO-1234ze)を含む冷媒を含む熱伝達組成物;
(b)第1段及び少なくとも第2段を有し、かかる段のそれぞれは、約45~約75kPaの圧力の相対的に低圧の冷媒蒸気を受容するための冷媒吸入口、及び約100~約520kPaの圧力の相対的により高圧の冷媒蒸気を吐出するための冷媒吐出口を有し、少なくとも約0.65の効率を有する遠心圧縮機;
(c)少なくとも第2段からの高圧冷媒蒸気を受容し、ヒートシンクによる熱伝達によって冷媒蒸気の少なくとも相当部分を凝縮させて、約10℃~約60℃の範囲の温度の高圧冷媒液を生成させるための、圧縮機の少なくとも第2段の冷媒吐出口に流体接続されている凝縮器;
(d)高圧冷媒液の少なくとも第1の部分の圧力を実質的に等エンタルピー低下させて、約45~約75kPaの圧力の第1の低圧冷媒液を生成させるための、凝縮器に流体接
続されている少なくとも第1の膨張器;
(e)高圧冷媒液の少なくとも第2の部分の圧力を実質的に等エンタルピー低下させて、約100~約520kPaの圧力の第2の低圧冷媒液を生成させるための、凝縮器に流体接続されている少なくとも第2の膨張器;
(f)第1の低圧冷媒液を受容し、冷却される熱源から熱を吸収することによって低圧冷媒液を蒸発させて、約100~約520kPaの圧力の低圧冷媒蒸気を生成させるための、少なくとも第1の膨張器に流体接続されていている蒸発器(蒸発器からの冷媒蒸気の少なくとも一部は第1段圧縮機吸入口に流体接続されている);及び
(g)第2の低圧冷媒液の少なくとも一部を受容し、それからほぼ第2の低圧冷媒液の圧力の冷媒蒸気を吐出するための、第2の膨張器と少なくとも第2段の吸入口の間で流体接続されている少なくとも1つ熱交換器及び/又は少なくとも1つのフラッシュタンク(ほぼ第2の低圧冷媒液の圧力の冷媒蒸気は第2段圧縮機吸入口に流体接続されている);を含む冷却システム。 - 冷媒が少なくとも約80重量%のトランス-1,3,3,3-テトラフルオロプロペン(トランス-HFO-1234ze)を含む、請求項4に記載の冷却システム。
- 冷媒が少なくとも約95重量%のトランス-1-クロロ-3,3,3-トリフルオロプロペン(トランス-1233zd)を含む、請求項4に記載の冷却システム。
- 冷却される熱源、及びその中に熱を遮断することができるヒートシンクを有するタイプの冷却システムであって、
約2~約5トンの能力を有し、
(a)少なくとも約95重量%のトランス-1-クロロ-3,3,3-トリフルオロプロペン(トランス-1233zd)、又は少なくとも約80重量%のトランス-1,3,3,3-テトラフルオロプロペン(トランス-HFO-1234ze)を含む冷媒を含む熱伝達組成物;
(b)約45~約75kPaの圧力の相対的に低圧の冷媒蒸気を受容するための冷媒吸入口、及び約100~約520kPaの圧力の相対的により高圧の冷媒蒸気を吐出するための冷媒吐出口を有し、少なくとも約0.65の効率を有する遠心圧縮機;
(c)圧縮機からの高圧冷媒蒸気を受容し、ヒートシンクによる熱伝達によって冷媒蒸気の少なくとも相当部分を凝縮させて、約45~約75kPaの範囲の温度の高圧冷媒液を生成させるための、圧縮機の冷媒吐出口に流体接続されている凝縮器;
(d)高圧冷媒液の少なくとも第1の部分の圧力を実質的に等エンタルピー低下させて、約45~約75kPaの圧力の第1の低圧冷媒液を生成させるための、凝縮器に流体接続されている少なくとも第1の膨張器;
(e)低圧冷媒液を受容し、冷却される熱源から熱を吸収することによって低圧冷媒液の少なくとも一部を蒸発させて、約45~約75kPaの圧力の低圧冷媒蒸気を生成させるための、少なくとも第1の膨張器に流体接続されていている蒸発器(蒸発器からの冷媒蒸気の少なくとも一部は圧縮機吸入口に流体接続されており、凝縮器及び蒸発器の少なくとも1つは本質的な部分がアルミニウムで形成されている);
を含む冷却システム。 - 冷媒が少なくとも約80重量%のトランス-1,3,3,3-テトラフルオロプロペン(トランス-HFO-1234ze)を含む、請求項7に記載の冷却システム。
- 冷媒が少なくとも約95重量%のトランス-1-クロロ-3,3,3-トリフルオロプロペン(トランス-1233zd)を含む、請求項7に記載の冷却システム。
- 冷却される熱源、及びその中に熱を遮断することができるヒートシンクを有するタイプ
の冷却システムであって、
約2~約30トンの能力を有し、
(a)少なくとも約95重量%のトランス-1-クロロ-3,3,3-トリフルオロプロペン(トランス-1233zd)、又は少なくとも約80重量%のトランス-1,3,3,3-テトラフルオロプロペン(トランス-HFO-1234ze)を含む冷媒を含む熱伝達組成物;
(b)約45~約75kPaの圧力の相対的に低圧の冷媒蒸気を受容するための冷媒吸入口、及び約100kPa~約520kPaの圧力の相対的により高圧の冷媒蒸気を吐出するための冷媒吐出口を有し、少なくとも約0.65の効率を有する遠心圧縮機;
(c)圧縮機からの高圧冷媒蒸気を受容し、ヒートシンクによる熱伝達によって冷媒蒸気の少なくとも相当部分を凝縮させて、約10℃~約60℃の範囲の温度の高圧冷媒液を生成させるための、圧縮機の冷媒吐出口に流体接続されている凝縮器;
(d)高圧冷媒液の少なくとも第1の部分の圧力を実質的に等エンタルピー低下させて、約45~約75kPaの圧力の冷媒液と冷媒蒸気の組合せを含む低圧流を生成させるための、凝縮器に流体接続されている少なくとも第1の膨張器;
(e)少なくとも、かかる少なくとも第1の膨張器からの冷媒蒸気と冷媒液の組合せを受容し、ほぼかかる低圧の液体冷媒を含み、実質的に蒸気の冷媒を含まない少なくとも1つの液体流出流、及びほぼかかる低圧の冷媒蒸気を含み、実質的に液体の冷媒を含まない低圧蒸気流を生成させるための分離器;及び
(f)分離器からの少なくとも1つの液体流出流の少なくとも一部に流体接続されていて、冷却される熱源から熱を吸収することによってかかる流れの少なくとも一部を蒸発させて、約45~約75kPaの圧力の低圧冷媒蒸気を生成させるための蒸発器(蒸発器からの冷媒蒸気の少なくとも一部は圧縮機吸入口に流体接続されている);
を含む冷却システム。 - 冷媒が少なくとも約80重量%のトランス-1,3,3,3-テトラフルオロプロペン(トランス-HFO-1234ze)を含む、請求項10に記載の冷却システム。
- 冷媒が少なくとも約95重量%のトランス-1-クロロ-3,3,3-トリフルオロプロペン(トランス-1233zd)を含む、請求項10に記載の冷却システム。
- 冷却される熱源、及びその中に熱を遮断することができるヒートシンクを有するタイプの冷却システムであって、
約2~約30トンの能力を有し、
(a)好ましくは少なくとも約95重量%のトランス-1-クロロ-3,3,3-トリフルオロプロペン(トランス-1233zd)又は少なくとも約80%のトランス-1,3,3,3-テトラフルオロプロペン(トランス-HFO-1234ze)を含む燃焼抑制特性を有する冷媒を含む、閉止ループ冷却回路内の熱伝達組成物;
(b)冷却される熱源に近接している領域内に配置されている、かかる近接領域内における炎又は火災の存在を感知するための少なくとも1つのセンサー;
(c)冷却システム内に含まれる相対的に高圧の冷媒蒸気と連絡している、閉止ループ冷却回路内のポート;
(d)センサーに応答し、冷却システムから冷媒蒸気の少なくとも一部を吐出するためのポートに流体連絡しているバルブ;及び
(e)かかる近接領域に冷媒蒸気を送るための導管;
を含む冷却システム。
Applications Claiming Priority (6)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US201662275382P | 2016-01-06 | 2016-01-06 | |
US62/275,382 | 2016-01-06 | ||
JP2018535410A JP2019507304A (ja) | 2016-01-06 | 2017-01-06 | 高効率空調システム及び方法 |
PCT/US2017/012627 WO2017120539A1 (en) | 2016-01-06 | 2017-01-06 | High efficiency air conditioning systems and methods |
US15/400,891 US20170191702A1 (en) | 2016-01-06 | 2017-01-06 | High efficiency air conditioning systems and methods |
US15/400,891 | 2017-01-06 |
Related Parent Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2018535410A Division JP2019507304A (ja) | 2016-01-06 | 2017-01-06 | 高効率空調システム及び方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2022017439A true JP2022017439A (ja) | 2022-01-25 |
Family
ID=59226125
Family Applications (2)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2018535410A Pending JP2019507304A (ja) | 2016-01-06 | 2017-01-06 | 高効率空調システム及び方法 |
JP2021178482A Pending JP2022017439A (ja) | 2016-01-06 | 2021-11-01 | 高効率空調システム及び方法 |
Family Applications Before (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2018535410A Pending JP2019507304A (ja) | 2016-01-06 | 2017-01-06 | 高効率空調システム及び方法 |
Country Status (6)
Country | Link |
---|---|
US (2) | US20170191702A1 (ja) |
EP (1) | EP3400409A4 (ja) |
JP (2) | JP2019507304A (ja) |
KR (1) | KR20180091950A (ja) |
CN (2) | CN108885030A (ja) |
WO (1) | WO2017120539A1 (ja) |
Families Citing this family (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2017027716A1 (en) | 2015-08-11 | 2017-02-16 | Trane International Inc. | Refrigerant recovery and repurposing |
US11333380B2 (en) | 2017-12-01 | 2022-05-17 | Johnson Controls Tyco IP Holdings LLP | Heating, ventilation, and air conditioning combustion suppression system |
US11105539B2 (en) | 2017-12-01 | 2021-08-31 | Johnson Controls Technology Company | Heating, ventilation, and air conditioning system with primary and secondary heat transfer loops |
US20220049879A1 (en) * | 2019-09-13 | 2022-02-17 | Carrier Corporation | Vapor compression system |
US11841031B2 (en) | 2020-03-13 | 2023-12-12 | Honeywell International Inc. | Compressor sensor mount |
US11635091B2 (en) | 2020-03-13 | 2023-04-25 | Honeywell International Inc. | Compressor with integrated accumulator |
US11365909B2 (en) * | 2020-06-11 | 2022-06-21 | Rolls-Royce North American Technologies Inc. | Vapor leak separation and detection system |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5197848A (ja) * | 1975-02-26 | 1976-08-28 | ||
US20080098755A1 (en) * | 2002-10-25 | 2008-05-01 | Honeywell International, Inc. | Heat transfer methods using heat transfer compositions containing trifluoromonochloropropene |
JP2008531975A (ja) * | 2005-03-04 | 2008-08-14 | イー・アイ・デュポン・ドウ・ヌムール・アンド・カンパニー | エンジン排ガス駆動タービンを動力源とする冷凍/空気調節装置 |
JP2009150594A (ja) * | 2007-12-19 | 2009-07-09 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 冷凍装置 |
JP2015131966A (ja) * | 2010-05-07 | 2015-07-23 | ハネウェル・インターナショナル・インコーポレーテッド | 冷却のための組成物および方法 |
Family Cites Families (14)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CH157423A (de) * | 1931-03-24 | 1932-09-30 | Fuelscher Johann | Kälteanlage. |
US4254631A (en) * | 1979-09-26 | 1981-03-10 | Carrier Corporation | Method and apparatus for satisfying heating and cooling demands and control therefor |
US5136854A (en) * | 1991-01-25 | 1992-08-11 | Abdelmalek Fawzy T | Centrifugal gas compressor - expander for refrigeration |
US7629306B2 (en) * | 2004-04-29 | 2009-12-08 | Honeywell International Inc. | Compositions comprising tetrafluoropropene and carbon dioxide |
US8574451B2 (en) * | 2005-06-24 | 2013-11-05 | Honeywell International Inc. | Trans-chloro-3,3,3-trifluoropropene for use in chiller applications |
JP4904841B2 (ja) * | 2006-02-17 | 2012-03-28 | ダイキン工業株式会社 | 空気調和装置 |
DK2821731T3 (en) * | 2006-09-29 | 2017-08-14 | Carrier Corp | Coolant vapor compression system with expansion tank receiver |
US8181478B2 (en) * | 2006-10-02 | 2012-05-22 | Emerson Climate Technologies, Inc. | Refrigeration system |
US20090025405A1 (en) * | 2007-07-27 | 2009-01-29 | Johnson Controls Technology Company | Economized Vapor Compression Circuit |
US8703006B2 (en) * | 2008-10-28 | 2014-04-22 | Honeywell International Inc. | Azeotrope-like compositions comprising 1-chloro-3,3,3-trifluoropropene |
US8163196B2 (en) * | 2008-10-28 | 2012-04-24 | Honeywell International Inc. | Azeotrope-like compositions comprising 1-chloro-3,3,3-trifluoropropene |
US20100313582A1 (en) * | 2009-06-10 | 2010-12-16 | Oh Jongsik | High efficiency r744 refrigeration system and cycle |
US20130263619A1 (en) * | 2012-04-09 | 2013-10-10 | Davorin Kapich | Combustion engine waste heat powered air-conditioning system |
WO2014139146A1 (en) * | 2013-03-15 | 2014-09-18 | Honeywell International Inc. | Compositions and method for refrigeration |
-
2017
- 2017-01-06 KR KR1020187022482A patent/KR20180091950A/ko not_active Application Discontinuation
- 2017-01-06 JP JP2018535410A patent/JP2019507304A/ja active Pending
- 2017-01-06 CN CN201780015459.0A patent/CN108885030A/zh active Pending
- 2017-01-06 EP EP17736482.5A patent/EP3400409A4/en active Pending
- 2017-01-06 CN CN202111450700.7A patent/CN114543378A/zh active Pending
- 2017-01-06 US US15/400,891 patent/US20170191702A1/en not_active Abandoned
- 2017-01-06 WO PCT/US2017/012627 patent/WO2017120539A1/en active Application Filing
-
2019
- 2019-05-13 US US16/410,190 patent/US10907862B2/en active Active
-
2021
- 2021-11-01 JP JP2021178482A patent/JP2022017439A/ja active Pending
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5197848A (ja) * | 1975-02-26 | 1976-08-28 | ||
US20080098755A1 (en) * | 2002-10-25 | 2008-05-01 | Honeywell International, Inc. | Heat transfer methods using heat transfer compositions containing trifluoromonochloropropene |
JP2008531975A (ja) * | 2005-03-04 | 2008-08-14 | イー・アイ・デュポン・ドウ・ヌムール・アンド・カンパニー | エンジン排ガス駆動タービンを動力源とする冷凍/空気調節装置 |
JP2009150594A (ja) * | 2007-12-19 | 2009-07-09 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 冷凍装置 |
JP2015131966A (ja) * | 2010-05-07 | 2015-07-23 | ハネウェル・インターナショナル・インコーポレーテッド | 冷却のための組成物および方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US20170191702A1 (en) | 2017-07-06 |
US10907862B2 (en) | 2021-02-02 |
US20190264956A1 (en) | 2019-08-29 |
EP3400409A4 (en) | 2019-10-30 |
CN114543378A (zh) | 2022-05-27 |
KR20180091950A (ko) | 2018-08-16 |
EP3400409A1 (en) | 2018-11-14 |
CN108885030A (zh) | 2018-11-23 |
WO2017120539A1 (en) | 2017-07-13 |
JP2019507304A (ja) | 2019-03-14 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP2022017439A (ja) | 高効率空調システム及び方法 | |
JP5674157B2 (ja) | 冷却器用途において用いるためのトランス−クロロ−3,3,3−トリフルオロプロペン | |
JP2019504985A (ja) | 多段低gwp空調システム | |
US10907863B2 (en) | Air conditioning systems and methods | |
JP2022034000A (ja) | 低gwpカスケード冷却システム | |
EP4019861A1 (en) | Air conditioning apparatus | |
US20190264957A1 (en) | Refrigeration systems and methods | |
JP2022507665A (ja) | 低gwpを有する不燃性冷媒、並びに冷蔵を提供するシステム及び方法 | |
WO2017145244A1 (ja) | 冷凍サイクル装置 | |
JP2023116735A (ja) | 冷凍システム及び方法 | |
CN117213084A (zh) | 多级低gwp空气调节系统 | |
JP2010096486A (ja) | 冷凍装置 | |
EP3433547A1 (en) | Low gwp cascade refrigeration system |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20211201 |
|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20211201 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20220106 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20221007 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20230110 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20230407 |
|
A601 | Written request for extension of time |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601 Effective date: 20230630 |
|
A601 | Written request for extension of time |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601 Effective date: 20230907 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20231006 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20240110 |
|
A601 | Written request for extension of time |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601 Effective date: 20240410 |