JP2698319B2 - ジフルオロメタンおよび１，１，１，２−テトラフルオロエタンを含む非共沸混合物、並びに空調における冷媒液としてのそれらの適用 - Google Patents

ジフルオロメタンおよび１，１，１，２−テトラフルオロエタンを含む非共沸混合物、並びに空調における冷媒液としてのそれらの適用

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Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は冷却の分野に関するもの
であり、更に詳しくは、空調系中のクロロフルオロカー
ボン(CFC) またはクロロフルオロハイドロカーボン(HCF
C)の置換のための、環境に対し作用を殆ど有しないか、
または作用を全く有しない冷媒液の非共沸混合物に関す
る。
【０００２】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】空調に
使用されるこれらの系は、一般に、０〜10℃（殆どの場
合７℃）の蒸発温度、+30 〜55℃の凝縮温度、-5℃のオ
ーダーの液体過冷却および少なくとも10℃の蒸気過熱に
より規定される熱力学的サイクルに従って運転される。
空調に現在使用される冷媒液はクロロジフルオロメタン
(HCFC と称される）である。しかしながら、オゾンとの
反応のそれらの係数のために、HCFC、特にHCFC22は、最
早塩素を含んでおらず、この理由のために、環境に対し
てそれ程攻撃的ではない冷媒液により遅かれ、早かれ置
換される必要があることが現在認められている。
【０００３】既存の空調装置中でHCFC22を置換するため
に、その代替物は、できるだけHCFC22の熱力学的性質に
近い熱力学的性質、特に、動作係数(COP) および冷却能
を有する必要がある。更に、製品の良好な安定性および
材料の耐久性のために、吐出し温度はHCFC22の吐出し温
度よりも約５℃以上越えないことが望ましい。最後に、
代替物は非引火性であり、そして蒸気相が漏出する場合
に非引火性のままである必要がある。
【０００４】塩素化化合物と比較して、ジフルオロメタ
ン(HFC32) 、テトラフルオロメタン(FC14)、オクタフル
オロプロパン(FC218) および1,1,1,2-テトラフルオロエ
タン(HFC134a) はオゾンと反応を示さず、しかも環境に
対して非常にわずかの作用を有する。HFC32 は引火性で
あるという重大な欠点を有する。更に、その沸点がHCFC
22の沸点よりもかなり低いという事実は、それがHCFC22
の直接の置換に適しないことを意味する。当業者は、低
沸点が非常に高い圧力を伴い、これが安全性の理由のた
めに既存の系におけるこのような液体の使用を不可能に
することを知っている。
【０００５】非引火性化合物であるHFC134a は、効率に
関して良好な冷媒液であるが、その不十分な冷却能はHC
FC22の代替物としてのその使用を不可能にする。或る比
率の２種の上記のHFC の混合物は効率と冷却能の良好な
折衷を与えるが、これらの比率では、その混合物は引火
性である蒸気相を有する。
【０００６】
【課題を解決するための手段】質量基準で約26〜34％の
HFC32 、約56〜73％のHFC134a および約１〜10％のペル
フッ素化炭化水素FC14またはFC218 を含む混合物は、個
々の化合物と比較して、HCFC22の熱力学的性質に非常に
似ている熱力学的性質を有することが、今見出された。
更に、本発明の混合物はオゾンとの反応係数０およびHC
FC22の温室効果より低い温室効果を有する。最後に、HF
C32 およびHFC32/134aの或る種の混合物と異なり、本発
明の混合物は25℃で非引火性であり、しかも蒸気相が漏
出する場合に非引火性のままである。
【０００７】こうして、本発明の混合物は空調系中で、
特にHCFC22の置換のために使用し得る。本発明の混合物
の中で、特に非常に好ましい混合物は約32％のHFC32 、
65％のHFC134a および３％のFC218 を含む。下記の実施
例は、本発明を限定しないで本発明を説明する。
【０００８】
【実施例】実施例１ この実施例は、蒸気相の漏出中のHFC32/HFC134a/FC218
の混合物の圧力および組成の変化を示す。温度を24℃で
一定に保った。ハイゼ(Heise) マノメーターを使用し
て、±１％より大きい精度で圧力を測定した。容器に、
質量基準で33％のHFC32 、64％のHFC134a および３％の
FC218 を含む混合物約342gを最初に仕込んだ。
【０００９】初期の仕込み量の70％が消失するまで蒸気
相の漏出を続けた。実験中に、気相の試料を回収し、ガ
スクロマトグラフィーの通常の手段により分析した。ま
た、蒸気圧を同時に測定した。得られた結果を下記の表
にまとめる。
【００１０】
【表１】
【００１１】これらのデータは、初期の仕込み量のほぼ
50％の損失により、蒸気圧が14％未満だけ変化したこと
を示す。このような変化は、その混合物が擬共沸性と考
えられないことを意味する。しかしながら、これらのデ
ータはまた、たとえ圧力が低下する(-9 ％) としても、
40％未満の漏出につき、漏出中の蒸気相の濃度が特に安
定のままであり（5.5 ％未満の変化）、その後かなり変
化することを示す。一方、32/134a の混合物および32/2
18の混合物において混合物が室温で非引火性のままであ
るためにHFC32 につき許される最大値は、それぞれ、56
重量％および67重量％である。こうして、本発明の３成
分混合物は非引火性であり、しかも蒸気の漏出中に非引
火性のままである。何となれば、HFC32 の最大含量は4
7.6％であるからである。
【００１２】実施例２ この実施例は、HFC32/HFC134a/FC218 の非共沸混合物の
蒸気圧が広い温度範囲にわたってHCFC22の蒸気圧に近似
していることを示す。表２は、質量基準で33％のHFC32
、64％のHFC134a および３％のFC218 を含む混合物に
関するデータをまとめる。
【００１３】
【表２】
【００１４】実施例３ この実施例は、冷媒液としての本発明の混合物の使用を
説明する。本発明の種々の３成分混合物の熱力学的特性
を、下記に規定される通常の熱力学的サイクルにつき、
それら自体の成分の熱力学的特性、それらの２成分混合
物の熱力学的特性およびHCFC22の熱力学的特性と比較し
た。 凝縮温度： +43 ℃ 蒸発温度： +7℃ 液体過冷却： -5℃ 蒸気過熱： +11 ℃ 表３は、HFC32 、FC218 、HFC134a およびこれらの混合
物につきこれらの条件下で観察された熱力学的特性を要
約する。
【００１５】
【表３】 組成 温度の 冷却能 吐出し 凝縮圧力 （％）質量 シフト COP * 体積* 温度の の差* HFC32/HFC ℃ 差* バール 134a/FC218 100/0/0 0 0.933 1.57 +17 +10.3 0/100/0 0 1.021 0.66 -14 -5.5 0/0/100 0 0.880 0.67 -27 -2.5 25/75/0 5.8 0.979 0.89 -5 -1.3 30/70/0 6.2 0.974 0.93 -3 -0.5 35/65/0 6.5 0.969 0.98 -2 -0.3 38/0/62 0 0.802 1.42 -8 +14.5 0/25/75 0 0.897 0.80 -23 -0.5 0/70/30 9.2 0.952 0.75 -17 -2.8 30/60/10 13.7 0.940 0.99 -4 +1.2 25/65/10 13.1 0.946 0.94 -5.5 +0.2 30/65/5 10.8 0.956 0.96 -3.5 +0.3 35/60/5 11.1 0.951 1.01 -2 +1.2 32/65/3 9.3 0.960 0.97 -2.7 +0.3 27/67.5/5.5 10.9 0.957 0.93 -4.5 -0.125/70/5 10.3 0.962 0.91 -5 -0.5 * HCFC22に対して
【００１６】上記と同じ熱力学的サイクルにおいて、31
％のHFC32 、68％のHFC134a および１％のFC14からなる
３成分混合物は下記の特性（* HCFC22に対して）を有す
る。 −温度のシフト： 16.8℃ −COP * ： 0.943 −冷却能、体積* ： 0.96 −吐出し温度の差* ：-1.5℃ −凝縮圧力の差* ： 0.45 バール

Claims (4)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 質量基準で26〜34％のジフルオロメタ
    ン、56〜73％の1,1,1,2-テトラフルオロエタンおよび１
    〜10％のテトラフルオロメタンを含むことを特徴とす
    る、冷媒液用非共沸組成物。
  2. 【請求項２】 質量基準で26〜34％のジフルオロメタ
    ン、56〜73％の1,1,1,2-テトラフルオロエタンおよび１
    〜10％のオクタフルオロプロパンを含むことを特徴とす
    る、冷媒液用非共沸組成物。
  3. 【請求項３】 質量基準で約32％のジフルオロメタン、
    65％の1,1,1,2-テトラフルオロエタンおよび３％のオク
    タフルオロプロパンを含む、請求項２記載の組成物。
  4. 【請求項４】 空調用の冷媒液として使用される、請求
    項１〜３の一項に記載の組成物。
JP6147806A 1993-06-30 1994-06-29 ジフルオロメタンおよび１，１，１，２−テトラフルオロエタンを含む非共沸混合物、並びに空調における冷媒液としてのそれらの適用 Expired - Lifetime JP2698319B2 (ja)

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