JP2568775B2 - 作動流体 - Google Patents
作動流体Info
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- JP2568775B2 JP2568775B2 JP3281037A JP28103791A JP2568775B2 JP 2568775 B2 JP2568775 B2 JP 2568775B2 JP 3281037 A JP3281037 A JP 3281037A JP 28103791 A JP28103791 A JP 28103791A JP 2568775 B2 JP2568775 B2 JP 2568775B2
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、エアコン・冷凍機等の
ヒートポンプ装置に使用される作動流体に関する。
ヒートポンプ装置に使用される作動流体に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、エアコン・冷凍機等のヒートポン
プ装置においては、作動流体としてフロン類（以下Ｒ○
○またはＲ○○○と記す）と呼ばれるハロゲン化炭化水
素が知られており、利用温度としては凝縮温度および／
または蒸発温度が略０〜略５０℃の範囲において通常使
用される。中でもクロロジフルオロメタン（ＣＨＣｌＦ
2、Ｒ２２）は家庭用エアコン、ビル用エアコンや大型
冷凍機等の作動流体として幅広く用いられている。
プ装置においては、作動流体としてフロン類（以下Ｒ○
○またはＲ○○○と記す）と呼ばれるハロゲン化炭化水
素が知られており、利用温度としては凝縮温度および／
または蒸発温度が略０〜略５０℃の範囲において通常使
用される。中でもクロロジフルオロメタン（ＣＨＣｌＦ
2、Ｒ２２）は家庭用エアコン、ビル用エアコンや大型
冷凍機等の作動流体として幅広く用いられている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、近年フ
ロンによる成層圏オゾン層破壊が地球規模の環境問題と
なっており、成層圏オゾン破壊能力が大であるフロン類
（以下、特定フロンと記す）については、すでに国際条
約によって使用量及び生産量の規制がなされ、さらに将
来的には特定フロンの使用・生産を廃止しようという動
きがある。さて、Ｒ２２はオゾン破壊係数（トリクロロ
フルオロメタン（ＣＣｌ3Ｆ）の成層圏オゾン破壊能力
を１としたときの成層圏オゾン破壊能力、以下ＯＤＰと
記す）が０．０５と微少であり、特定フロンではないも
のの将来的に使用量の増大が予想され、冷凍・空調機器
が広く普及した現在、Ｒ２２の使用量及び生産量の増大
が人類の生活環境に与える影響も大きくなるものと予想
されている。従って、成層圏オゾン破壊能力が小である
ものの、若干の破壊能力があるとされるＲ２２の代替と
なる作動流体の早期開発も強く要望されている。
ロンによる成層圏オゾン層破壊が地球規模の環境問題と
なっており、成層圏オゾン破壊能力が大であるフロン類
（以下、特定フロンと記す）については、すでに国際条
約によって使用量及び生産量の規制がなされ、さらに将
来的には特定フロンの使用・生産を廃止しようという動
きがある。さて、Ｒ２２はオゾン破壊係数（トリクロロ
フルオロメタン（ＣＣｌ3Ｆ）の成層圏オゾン破壊能力
を１としたときの成層圏オゾン破壊能力、以下ＯＤＰと
記す）が０．０５と微少であり、特定フロンではないも
のの将来的に使用量の増大が予想され、冷凍・空調機器
が広く普及した現在、Ｒ２２の使用量及び生産量の増大
が人類の生活環境に与える影響も大きくなるものと予想
されている。従って、成層圏オゾン破壊能力が小である
ものの、若干の破壊能力があるとされるＲ２２の代替と
なる作動流体の早期開発も強く要望されている。
【０００４】本発明は、上述の問題に鑑みて試されたも
ので、成層圏オゾン層に及ぼす影響がほとんどない、Ｒ
２２の代替となる作動流体を提供するものである。
ので、成層圏オゾン層に及ぼす影響がほとんどない、Ｒ
２２の代替となる作動流体を提供するものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明は上記課題を解決
するため、トリフルオロメタン（ＣＨＦ3）とプロパン
（Ｃ3Ｈ8）とテトラフルオロエタン（Ｃ2Ｈ2Ｆ4）の三
種のフロン類を含み、トリフルオロメタン５〜５０重量
％、プロパン１０重量％以下、テトラフルオロエタン１
５〜４５重量％の組成範囲であることを特徴とするもの
であり、特に、トリフルオロメタン１０〜４０重量％、
プロパン６重量％以下、テトラフルオロエタン５５〜９
０重量％の組成範囲が望ましいものである。
するため、トリフルオロメタン（ＣＨＦ3）とプロパン
（Ｃ3Ｈ8）とテトラフルオロエタン（Ｃ2Ｈ2Ｆ4）の三
種のフロン類を含み、トリフルオロメタン５〜５０重量
％、プロパン１０重量％以下、テトラフルオロエタン１
５〜４５重量％の組成範囲であることを特徴とするもの
であり、特に、トリフルオロメタン１０〜４０重量％、
プロパン６重量％以下、テトラフルオロエタン５５〜９
０重量％の組成範囲が望ましいものである。
【０００６】
【作用】Ｒ２２（沸点−４０．８℃）とほぼ同一の沸点
をもつ単一冷媒として、プロパン（沸点−４２．１℃）
があるが、プロパンは可燃性であり、混合物の組成範囲
として０〜略１０重量％とすることによってほぼ不燃性
にでき、さらに望ましくは０〜略６重量％とすることに
よってほとんど不燃性にできることが知られている。
をもつ単一冷媒として、プロパン（沸点−４２．１℃）
があるが、プロパンは可燃性であり、混合物の組成範囲
として０〜略１０重量％とすることによってほぼ不燃性
にでき、さらに望ましくは０〜略６重量％とすることに
よってほとんど不燃性にできることが知られている。
【０００７】本発明は、上述の組合せによって、作動流
体を、分子構造中に塩素を含まず、オゾン破壊能力のほ
とんどないフロン類であるトリフルオロメタン（ＯＤＰ
＝０）とプロパン（ＯＤＰ＝０）、およびテトラフルオ
ロエタン（ＯＤＰ＝０）の混合物となすことにより、成
層圏オゾン層に及ぼす影響をＲ２２よりもさらに小さ
く、ほとんどなくすることを可能とするものである。特
に、プロパンは可燃性であるが、トリフルオロメタンと
テトラフルオロエタンは不燃性であり、プロパンの組成
範囲を限定したため、トリフルオロメタンとテトラフル
オロエタンを混合することにより、可燃性を低減できる
ものであり、本発明のようにＲ２２の代替となる組成範
囲を特定したものは初めてである。
体を、分子構造中に塩素を含まず、オゾン破壊能力のほ
とんどないフロン類であるトリフルオロメタン（ＯＤＰ
＝０）とプロパン（ＯＤＰ＝０）、およびテトラフルオ
ロエタン（ＯＤＰ＝０）の混合物となすことにより、成
層圏オゾン層に及ぼす影響をＲ２２よりもさらに小さ
く、ほとんどなくすることを可能とするものである。特
に、プロパンは可燃性であるが、トリフルオロメタンと
テトラフルオロエタンは不燃性であり、プロパンの組成
範囲を限定したため、トリフルオロメタンとテトラフル
オロエタンを混合することにより、可燃性を低減できる
ものであり、本発明のようにＲ２２の代替となる組成範
囲を特定したものは初めてである。
【０００８】さて、本発明は特にトリフルオロメタンを
含む三種以上のフロン類から成る混合物である。トリフ
ルオロメタンは、臨界温度が低く（２５．７℃）、蒸気
圧が高いために、単独では略０〜略５０℃の利用温度の
エアコン・冷凍機等のヒートポンプ装置には使用できな
いが、現在でも市販されており、かかる混合物とするこ
とによって実用的なＲ２２の代替となる作動流体を構成
することが可能となるものである。
含む三種以上のフロン類から成る混合物である。トリフ
ルオロメタンは、臨界温度が低く（２５．７℃）、蒸気
圧が高いために、単独では略０〜略５０℃の利用温度の
エアコン・冷凍機等のヒートポンプ装置には使用できな
いが、現在でも市販されており、かかる混合物とするこ
とによって実用的なＲ２２の代替となる作動流体を構成
することが可能となるものである。
【０００９】又、本発明は上述の組成範囲とすることに
よって、エアコン・冷凍機等のヒートポンプ装置の利用
温度である略０〜略５０℃においてＲ２２と同程度の蒸
気圧を有し、Ｒ２２の代替として現行機器で使用可能な
作動流体を提供することを可能とするものである。従っ
て上述の組合せおよび組成範囲におけるＯＤＰも０と予
想され、Ｒ２２の代替として極めて有望な作動流体とな
るものである。またかかる混合物は非共沸混合物とな
り、凝縮過程および蒸発過程において温度勾配をもつた
め、熱源流体との温度差を近接させたロレンツサイクル
を構成することにより、Ｒ２２よりも高い成績係数を期
待できるものである。
よって、エアコン・冷凍機等のヒートポンプ装置の利用
温度である略０〜略５０℃においてＲ２２と同程度の蒸
気圧を有し、Ｒ２２の代替として現行機器で使用可能な
作動流体を提供することを可能とするものである。従っ
て上述の組合せおよび組成範囲におけるＯＤＰも０と予
想され、Ｒ２２の代替として極めて有望な作動流体とな
るものである。またかかる混合物は非共沸混合物とな
り、凝縮過程および蒸発過程において温度勾配をもつた
め、熱源流体との温度差を近接させたロレンツサイクル
を構成することにより、Ｒ２２よりも高い成績係数を期
待できるものである。
【００１０】また一般に、成層圏オゾン破壊能力がある
フロン類は、そのＯＤＰの値の大きさにつれて地球温暖
化の効果も大きい傾向があるが、本発明による作動流体
はＯＤＰが０であるフロン類のみの三種以上から成る混
合物によって構成されているため、地球温暖化の効果は
Ｒ２２と同程度あるいはＲ２２未満と推定され、最近世
界的問題となっている地球温暖化への寄与を小とするこ
とをも可能とするものである。
フロン類は、そのＯＤＰの値の大きさにつれて地球温暖
化の効果も大きい傾向があるが、本発明による作動流体
はＯＤＰが０であるフロン類のみの三種以上から成る混
合物によって構成されているため、地球温暖化の効果は
Ｒ２２と同程度あるいはＲ２２未満と推定され、最近世
界的問題となっている地球温暖化への寄与を小とするこ
とをも可能とするものである。
【００１１】
【実施例】以下、本発明による作動流体の実施例につい
て、図を用いて説明する。
て、図を用いて説明する。
【００１２】図１は、トリフルオロメタン（Ｒ２３）、
プロパン（Ｒ２９０）、１，１，１，２−テトラフルオ
ロエタン（Ｒ１３４ａ）の三種のフロン類の混合物によ
って構成される作動流体の、一定温度・一定圧力におけ
る平衡状態を三角座標を用いて示したものである。本三
角座標においては、三角形の各頂点に、上側頂点を基点
として反時計回りに沸点の低い順に単一物質を配置して
おり、座標平面上のある点における各成分の組成比（重
量比）は、点と三角形の各辺との距離の比で表される。
またこのとき、点と三角形の辺との距離は、辺に相対す
る側にある三角座標の頂点に記された物質の組成比に対
応する。図１において１は、温度０℃・圧力４．０４４
ｋｇ／ｃｍ2Ｇにおける混合物の気液平衡線であり、こ
の温度・圧力はＲ２２の飽和状態に相当する。気液平衡
線（Ｒ２２０℃相当）１の上側の線は飽和気相線、気液
平衡線（Ｒ２２ ０℃相当）１の下側の線は飽和液相線
を表わし、この両線で挟まれた範囲においては気液平衡
状態となる。また２は、温度５０℃・圧力１８．７８２
ｋｇ／ｃｍ2Ｇにおける混合物の気液平衡線であり、こ
の温度・圧力もＲ２２の飽和状態に相当する。Ｒ２３を
単独で使用すると、５０℃においては臨界温度を超えて
しまうものの、かかる混合物となすことによって飽和状
態が存在し、略０〜略５０℃の利用温度のエアコン・冷
凍機等のヒートポンプ装置に使用することが可能となる
ものである。図からわかるように、Ｒ２９０の組成範囲
を０〜略１０重量％に限定すると、Ｒ２３、Ｒ２９０及
びＲ１３４ａがそれぞれ略５〜略３５重量％、０〜略１
０重量％、略６０〜略９５重量％となるような組成範囲
は、略０〜略５０℃の利用温度においてＲ２２とほぼ同
等の蒸気圧を有し、ほぼ不燃性となるため望ましい。さ
らに、Ｒ２９０の組成範囲を０〜略６重量％に限定する
と、Ｒ２３、Ｒ２９０及びＲ１３４ａがそれぞれ略１０
〜略２５重量％、０〜略６重量％、略７０〜略９０重量
％となるような組成範囲は、０℃と５０℃の間のすべて
の利用温度においてＲ２２とほぼ同等の蒸気圧を有し、
ほとんど不燃性となるため特に望ましい。
プロパン（Ｒ２９０）、１，１，１，２−テトラフルオ
ロエタン（Ｒ１３４ａ）の三種のフロン類の混合物によ
って構成される作動流体の、一定温度・一定圧力におけ
る平衡状態を三角座標を用いて示したものである。本三
角座標においては、三角形の各頂点に、上側頂点を基点
として反時計回りに沸点の低い順に単一物質を配置して
おり、座標平面上のある点における各成分の組成比（重
量比）は、点と三角形の各辺との距離の比で表される。
またこのとき、点と三角形の辺との距離は、辺に相対す
る側にある三角座標の頂点に記された物質の組成比に対
応する。図１において１は、温度０℃・圧力４．０４４
ｋｇ／ｃｍ2Ｇにおける混合物の気液平衡線であり、こ
の温度・圧力はＲ２２の飽和状態に相当する。気液平衡
線（Ｒ２２０℃相当）１の上側の線は飽和気相線、気液
平衡線（Ｒ２２ ０℃相当）１の下側の線は飽和液相線
を表わし、この両線で挟まれた範囲においては気液平衡
状態となる。また２は、温度５０℃・圧力１８．７８２
ｋｇ／ｃｍ2Ｇにおける混合物の気液平衡線であり、こ
の温度・圧力もＲ２２の飽和状態に相当する。Ｒ２３を
単独で使用すると、５０℃においては臨界温度を超えて
しまうものの、かかる混合物となすことによって飽和状
態が存在し、略０〜略５０℃の利用温度のエアコン・冷
凍機等のヒートポンプ装置に使用することが可能となる
ものである。図からわかるように、Ｒ２９０の組成範囲
を０〜略１０重量％に限定すると、Ｒ２３、Ｒ２９０及
びＲ１３４ａがそれぞれ略５〜略３５重量％、０〜略１
０重量％、略６０〜略９５重量％となるような組成範囲
は、略０〜略５０℃の利用温度においてＲ２２とほぼ同
等の蒸気圧を有し、ほぼ不燃性となるため望ましい。さ
らに、Ｒ２９０の組成範囲を０〜略６重量％に限定する
と、Ｒ２３、Ｒ２９０及びＲ１３４ａがそれぞれ略１０
〜略２５重量％、０〜略６重量％、略７０〜略９０重量
％となるような組成範囲は、０℃と５０℃の間のすべて
の利用温度においてＲ２２とほぼ同等の蒸気圧を有し、
ほとんど不燃性となるため特に望ましい。
【００１３】図１中の点Ａ1〜点Ｆ1における作動流体の
組成を（表１）に示す。
組成を（表１）に示す。
【００１４】
【表１】
【００１５】点Ａ1〜点Ｃ1は気液平衡線（Ｒ２２ ５０
℃相当）２の飽和気相線上に、点Ｄ 1〜点Ｆ1は気液平衡
線（Ｒ２２ ５０℃相当）２の飽和液相線上にあり、共
に気液平衡線（Ｒ２２ ０℃相当）１の飽和気相線及び
気液平衡線（Ｒ２２ ０℃相当）１の飽和液相線の両線
で挟まれた範囲にあることから、温度０℃・圧力４．０
４４ｋｇ／ｃｍ2Ｇ（Ｒ２２の飽和状態に相当）におい
ては気液平衡状態となる。従って、表１に示された組成
を有する作動流体は、０℃・５０℃におけるＲ２２の飽
和蒸気圧の条件下で飽和状態あるいは気液平衡状態を実
現し、略０〜略５０℃の利用温度において、同温度にお
けるＲ２２の飽和蒸気圧で操作することにより、Ｒ２２
とほぼ等しい凝縮温度・蒸発温度を得ることが可能とな
るものである。
℃相当）２の飽和気相線上に、点Ｄ 1〜点Ｆ1は気液平衡
線（Ｒ２２ ５０℃相当）２の飽和液相線上にあり、共
に気液平衡線（Ｒ２２ ０℃相当）１の飽和気相線及び
気液平衡線（Ｒ２２ ０℃相当）１の飽和液相線の両線
で挟まれた範囲にあることから、温度０℃・圧力４．０
４４ｋｇ／ｃｍ2Ｇ（Ｒ２２の飽和状態に相当）におい
ては気液平衡状態となる。従って、表１に示された組成
を有する作動流体は、０℃・５０℃におけるＲ２２の飽
和蒸気圧の条件下で飽和状態あるいは気液平衡状態を実
現し、略０〜略５０℃の利用温度において、同温度にお
けるＲ２２の飽和蒸気圧で操作することにより、Ｒ２２
とほぼ等しい凝縮温度・蒸発温度を得ることが可能とな
るものである。
【００１６】ここでは、気液平衡線（Ｒ２２ ５０℃相
当）２上の点についてのみ説明したが、点Ａ1〜点Ｆ1の
内側にある点、すなわち、温度０℃・圧力４．０４４ｋ
ｇ／ｃｍ2Ｇ及び温度５０℃・圧力１８．７８２ｋｇ／
ｃｍ2Ｇ（両者ともＲ２２の飽和状態に相当）において
気液平衡状態となる組成を有する作動流体についても同
様に操作することにより、略０〜略５０℃の利用温度に
おいてＲ２２とほぼ等しい凝縮温度・蒸発温度を得るこ
とが可能となるものである。
当）２上の点についてのみ説明したが、点Ａ1〜点Ｆ1の
内側にある点、すなわち、温度０℃・圧力４．０４４ｋ
ｇ／ｃｍ2Ｇ及び温度５０℃・圧力１８．７８２ｋｇ／
ｃｍ2Ｇ（両者ともＲ２２の飽和状態に相当）において
気液平衡状態となる組成を有する作動流体についても同
様に操作することにより、略０〜略５０℃の利用温度に
おいてＲ２２とほぼ等しい凝縮温度・蒸発温度を得るこ
とが可能となるものである。
【００１７】図２は、Ｒ２３、Ｒ２９０、１，１，２，
２−テトラフルオロエタン（Ｒ１３４）の三種のフロン
類の混合物によって構成される作動流体の、一定温度・
一定圧力における平衡状態を三角座標を用いて示したも
のである。図２において３は、温度０℃・圧力４．０４
４ｋｇ／ｃｍ2Ｇにおける混合物の気液平衡線であり、
また４は、温度５０℃・圧力１８．７８２ｋｇ／ｃｍ2
Ｇにおける混合物の気液平衡線である。この場合には、
Ｒ２９０の組成範囲を０〜略１０重量％に限定すると、
Ｒ２３、Ｒ２９０及びＲ１３４がそれぞれ略１０〜略５
０重量％、０〜略１０重量％、略４５〜略９０重量％と
なるような組成範囲が、Ｒ２２とほぼ同等の蒸気圧を有
し、ほぼ不燃性となるため望ましく、Ｒ２９０の組成範
囲を０〜略６重量％に限定すると、Ｒ２３、Ｒ２９０及
びＲ１３４がそれぞれ略１５〜略４０重量％、０〜略６
重量％、略５５〜略８５重量％となるような組成範囲
が、特に望ましい。
２−テトラフルオロエタン（Ｒ１３４）の三種のフロン
類の混合物によって構成される作動流体の、一定温度・
一定圧力における平衡状態を三角座標を用いて示したも
のである。図２において３は、温度０℃・圧力４．０４
４ｋｇ／ｃｍ2Ｇにおける混合物の気液平衡線であり、
また４は、温度５０℃・圧力１８．７８２ｋｇ／ｃｍ2
Ｇにおける混合物の気液平衡線である。この場合には、
Ｒ２９０の組成範囲を０〜略１０重量％に限定すると、
Ｒ２３、Ｒ２９０及びＲ１３４がそれぞれ略１０〜略５
０重量％、０〜略１０重量％、略４５〜略９０重量％と
なるような組成範囲が、Ｒ２２とほぼ同等の蒸気圧を有
し、ほぼ不燃性となるため望ましく、Ｒ２９０の組成範
囲を０〜略６重量％に限定すると、Ｒ２３、Ｒ２９０及
びＲ１３４がそれぞれ略１５〜略４０重量％、０〜略６
重量％、略５５〜略８５重量％となるような組成範囲
が、特に望ましい。
【００１８】図２中の点Ａ2〜点Ｆ2における作動流体の
組成を（表２）に示す。
組成を（表２）に示す。
【００１９】
【表２】
【００２０】点Ａ2〜点Ｃ2は気液平衡線（Ｒ２２ ５０
℃相当）４の飽和気相線上に、点Ｄ 2〜点Ｆ2は気液平衡
線（Ｒ２２ ５０℃相当）４の飽和液相線上にあり、共
に気液平衡線（Ｒ２２ ０℃相当）３の飽和気相線及び
気液平衡線（Ｒ２２ ０℃相当）３の飽和液相線の両線
で挟まれた範囲にあることから、温度０℃・圧力４．０
４４ｋｇ／ｃｍ2Ｇ（Ｒ２２の飽和状態に相当）におい
ては気液平衡状態となる。従って、表２に示された組成
を有する作動流体は、０℃・５０℃におけるＲ２２の飽
和蒸気圧の条件下で飽和状態あるいは気液平衡状態を実
現し、略０〜略５０℃の利用温度において、同温度にお
けるＲ２２の飽和蒸気圧で操作することにより、Ｒ２２
とほぼ等しい凝縮温度・蒸発温度を得ることが可能とな
るものである。
℃相当）４の飽和気相線上に、点Ｄ 2〜点Ｆ2は気液平衡
線（Ｒ２２ ５０℃相当）４の飽和液相線上にあり、共
に気液平衡線（Ｒ２２ ０℃相当）３の飽和気相線及び
気液平衡線（Ｒ２２ ０℃相当）３の飽和液相線の両線
で挟まれた範囲にあることから、温度０℃・圧力４．０
４４ｋｇ／ｃｍ2Ｇ（Ｒ２２の飽和状態に相当）におい
ては気液平衡状態となる。従って、表２に示された組成
を有する作動流体は、０℃・５０℃におけるＲ２２の飽
和蒸気圧の条件下で飽和状態あるいは気液平衡状態を実
現し、略０〜略５０℃の利用温度において、同温度にお
けるＲ２２の飽和蒸気圧で操作することにより、Ｒ２２
とほぼ等しい凝縮温度・蒸発温度を得ることが可能とな
るものである。
【００２１】ここでは、気液平衡線（Ｒ２２ ５０℃相
当）４上の点についてのみ説明したが、点Ａ2〜点Ｆ2の
内側にある点、すなわち、温度０℃・圧力４．０４４ｋ
ｇ／ｃｍ2Ｇ及び温度５０℃・圧力１８．７８２ｋｇ／
ｃｍ2Ｇ（両者ともＲ２２の飽和状態に相当）において
気液平衡状態となる組成を有する作動流体についても同
様に操作することにより、略０〜略５０℃の利用温度に
おいてＲ２２とほぼ等しい凝縮温度・蒸発温度を得るこ
とが可能となるものである。
当）４上の点についてのみ説明したが、点Ａ2〜点Ｆ2の
内側にある点、すなわち、温度０℃・圧力４．０４４ｋ
ｇ／ｃｍ2Ｇ及び温度５０℃・圧力１８．７８２ｋｇ／
ｃｍ2Ｇ（両者ともＲ２２の飽和状態に相当）において
気液平衡状態となる組成を有する作動流体についても同
様に操作することにより、略０〜略５０℃の利用温度に
おいてＲ２２とほぼ等しい凝縮温度・蒸発温度を得るこ
とが可能となるものである。
【００２２】以上の実施例においては作動流体は三種の
フロン類の混合物によって構成されているが、構造異性
体を含めて四種以上のフロンの混合物によって作動流体
を構成することも勿論可能であり、この場合、トリフル
オロメタン略５〜略５０重量％、プロパン０〜略１０重
量％、テトラフルオロエタン略４５〜略９５重量％とな
るような組成範囲は、略０〜略５０℃の利用温度におい
てＲ２２とほぼ同等の蒸気圧を有し、ほぼ不燃性となる
ため望ましい。さらに、トリフルオロメタン略１０〜略
４０重量％、プロパン０〜略６重量％、テトラフルオロ
エタン略５５〜略９０重量％となるような組成範囲は、
０℃と５０℃の間のすべての利用温度においてＲ２２と
ほぼ同等の蒸気圧を有し、ほとんど不燃性となるため特
に望ましい。特に上述の組合せおよび組成範囲における
ＯＤＰも０と予想され、Ｒ２２の代替として極めて有望
な作動流体となるものである。またかかる混合物は非共
沸混合物となり、凝縮過程および蒸発過程において温度
勾配をもつため、熱源流体との温度差を近接させたロレ
ンツサイクルを構成することにより、Ｒ２２よりも高い
成績係数を期待できるものである。
フロン類の混合物によって構成されているが、構造異性
体を含めて四種以上のフロンの混合物によって作動流体
を構成することも勿論可能であり、この場合、トリフル
オロメタン略５〜略５０重量％、プロパン０〜略１０重
量％、テトラフルオロエタン略４５〜略９５重量％とな
るような組成範囲は、略０〜略５０℃の利用温度におい
てＲ２２とほぼ同等の蒸気圧を有し、ほぼ不燃性となる
ため望ましい。さらに、トリフルオロメタン略１０〜略
４０重量％、プロパン０〜略６重量％、テトラフルオロ
エタン略５５〜略９０重量％となるような組成範囲は、
０℃と５０℃の間のすべての利用温度においてＲ２２と
ほぼ同等の蒸気圧を有し、ほとんど不燃性となるため特
に望ましい。特に上述の組合せおよび組成範囲における
ＯＤＰも０と予想され、Ｒ２２の代替として極めて有望
な作動流体となるものである。またかかる混合物は非共
沸混合物となり、凝縮過程および蒸発過程において温度
勾配をもつため、熱源流体との温度差を近接させたロレ
ンツサイクルを構成することにより、Ｒ２２よりも高い
成績係数を期待できるものである。
【００２３】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
は、作動流体を、分子構造中に塩素を含まない二種のフ
ロン類と、分子構造中に塩素・水素を共に含みオゾン破
壊能力の極めて小さい一種のフロン類の三種以上から成
る混合物となし、その組成範囲を特定するものであり、
次のような効果を有する。 （１）成層圏オゾン層に及ぼす影響をＲ２２よりもさら
に小さく、ほとんどなしとする作動流体の選択の幅を拡
大することが可能である。 （２）オゾン破壊能力のほとんどないフロン類として不
燃性のトリフルオロメタンとテトラフルオロエタンを選
択したから、オゾン破壊能力のほとんどないフロン類と
して選択したプロパンの可燃性を低減させることができ
る。 （３）トリフルオロメタン単独では使用できない機器の
利用温度においてＲ２２と同程度の蒸気圧を有し、Ｒ２
２の代替として現行機器で使用可能である （４）非共沸混合物の温度勾配の性質を利用して、Ｒ２
２よりも高い成績係数を期待できる。
は、作動流体を、分子構造中に塩素を含まない二種のフ
ロン類と、分子構造中に塩素・水素を共に含みオゾン破
壊能力の極めて小さい一種のフロン類の三種以上から成
る混合物となし、その組成範囲を特定するものであり、
次のような効果を有する。 （１）成層圏オゾン層に及ぼす影響をＲ２２よりもさら
に小さく、ほとんどなしとする作動流体の選択の幅を拡
大することが可能である。 （２）オゾン破壊能力のほとんどないフロン類として不
燃性のトリフルオロメタンとテトラフルオロエタンを選
択したから、オゾン破壊能力のほとんどないフロン類と
して選択したプロパンの可燃性を低減させることができ
る。 （３）トリフルオロメタン単独では使用できない機器の
利用温度においてＲ２２と同程度の蒸気圧を有し、Ｒ２
２の代替として現行機器で使用可能である （４）非共沸混合物の温度勾配の性質を利用して、Ｒ２
２よりも高い成績係数を期待できる。
【図１】三種のフロン類の混合物によって構成される作
動流体の、一定温度・一定圧力における平衡状態を示す
三角座標図
動流体の、一定温度・一定圧力における平衡状態を示す
三角座標図
【図２】三種のフロン類の混合物によって構成される作
動流体の、一定温度・一定圧力における平衡状態を示す
三角座標図
動流体の、一定温度・一定圧力における平衡状態を示す
三角座標図
１ 気液平衡線（Ｒ２２ ０℃相当） ２ 気液平衡線（Ｒ２２ ５０℃相当） ３ 気液平衡線（Ｒ２２ ０℃相当） ４ 気液平衡線（Ｒ２２ ５０℃相当）
Claims (1)
- 【請求項１】トリフルオロメタン、プロパンおよびテト
ラフルオロエタンの三種の混合物からなり、前記トリフ
ルオロメタンを５〜５０重量％、前記プロパンを１０重
量％以下、前記テトラフルオロエタンを４５〜９５重量
％含むことを特徴とする作動流体。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3281037A JP2568775B2 (ja) | 1991-10-28 | 1991-10-28 | 作動流体 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3281037A JP2568775B2 (ja) | 1991-10-28 | 1991-10-28 | 作動流体 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05117645A JPH05117645A (ja) | 1993-05-14 |
| JP2568775B2 true JP2568775B2 (ja) | 1997-01-08 |
Family
ID=17633417
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3281037A Expired - Lifetime JP2568775B2 (ja) | 1991-10-28 | 1991-10-28 | 作動流体 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2568775B2 (ja) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2753452B1 (fr) * | 1996-09-17 | 1998-12-04 | Malek Alfi | Fluide thermodynamique compose de propane et de r 134a pour la refrigeration et la climatisation |
| KR100405189B1 (ko) | 2001-02-16 | 2003-11-12 | 한국과학기술연구원 | 혼합냉매 조성물 |
| US6841087B2 (en) | 2002-04-19 | 2005-01-11 | Korea Institute Of Science And Technology | Refrigerant composition comprising difluoromethane, 1,1,1-trifluoroethane and 1,1,1,2-tetrafluoroethane |
| US6776922B2 (en) | 2002-07-24 | 2004-08-17 | Korea Institute Of Science And Technology | Refrigerant composition comprising difluoromethane, 1,1,1-trifluoroethane and 1,1-difluoroethane |
| US6800216B2 (en) | 2002-07-24 | 2004-10-05 | Korea Institute Of Science And Technology | Refrigerant composition for replacing chlorodifluoromethane |
-
1991
- 1991-10-28 JP JP3281037A patent/JP2568775B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH05117645A (ja) | 1993-05-14 |
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