JP2794818B2 - Working fluid - Google Patents
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Description
【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、冷凍機、ヒートポンプなどにおいて使用さ
れる作動流体に関する。Description: TECHNICAL FIELD The present invention relates to a working fluid used in a refrigerator, a heat pump, and the like.
従来技術とその問題点 従来、作動流体乃至冷媒としては、クロロフルオロ炭
化水素、フルオロ炭化水素、これらの共沸組成物並びに
その近辺の組成の組成物が知られている。これらは、フ
ロン又はフロン系冷媒と称されており、現在冷凍機用の
作動流体としてはトリクロロフルオロメタン（フロン−
11）、ジクロロジフルオロメタン（フロン−12）などが
主に使用されている。しかしながら、近年、大気中に放
出された場合に、ある種のフロンが成層圏のオゾン層を
破壊し、その結果、人類を含む地球上の生態系に重大な
悪影響を及ぼすことが指摘されている。従って、オゾン
層破壊の可能性の高いフロンについては、国際的な取り
決めにより、使用及び生産が制限されるに至っている。
制限の対象となるフロンの一種に上記の様に汎用されて
いるフロン−11およびフロン−12がある。冷凍・空調設
備の普及に伴い、需要が毎年増大しているフロンの使用
及び生産の制限は、居住環境をはじめとして、現在の社
会機構全般に与える影響が大きい。従って、オゾン破壊
問題を生じる危険性の無い或いはその危険性の低い新た
な冷媒の開発が緊急の課題となっている。2. Related Art and its Problems Conventionally, as a working fluid or a refrigerant, chlorofluorohydrocarbons, fluorohydrocarbons, azeotropic compositions thereof, and compositions having compositions in the vicinity thereof have been known. These are called chlorofluorocarbons or chlorofluorocarbon-based refrigerants, and trichlorofluoromethane (chlorofluorocarbon) is currently used as a working fluid for refrigerators.
11), dichlorodifluoromethane (CFC-12) and the like are mainly used. However, in recent years, it has been pointed out that when released into the atmosphere, certain types of chlorofluorocarbons destroy the stratospheric ozone layer, and as a result, seriously affect ecosystems on the earth, including humans. Therefore, the use and production of CFCs, which are highly likely to deplete the ozone layer, have been restricted by international agreements.
One type of Freon to be restricted is Freon-11 and Freon-12, which are widely used as described above. With the spread of refrigeration and air-conditioning equipment, the use and production restrictions on CFCs, whose demand is increasing every year, have a great effect on the current social organization, including the living environment. Therefore, there is an urgent need to develop a new refrigerant having no or low risk of causing ozone depletion.
問題点を解決するための手段 本発明者は、大気中に放出された場合にもオゾン層に
及ぼす影響が小さいか或いは影響のない新たな冷媒を得
るべく、種々研究を重ねてきた。その結果、パーフルオ
ロプロパンが、その目的に合致する要件を具備している
ことを見出した。また、パーフルオロプロパンがヒート
ポンプ用の作動流体としても優れた性質を具備している
ことを併せて見出した。Means for Solving the Problems The present inventor has conducted various studies in order to obtain a new refrigerant which has little or no effect on the ozone layer even when released into the atmosphere. As a result, they have found that perfluoropropane has requirements meeting its purpose. Further, they have also found that perfluoropropane has excellent properties as a working fluid for a heat pump.
すなわち、本発明は、（ａ）パーフルオロプロパンに
パーフルオロプロパン重量の50％までの範囲内で（ｂ）
モノクロロジフルオロメタン（以下フロン−22とい
う）、ジフルオロメタン（以下フロン−32という）及び
1,1,1,2−テトラフルオロエタン（以下フロン−134aと
いう）からなる群から選択される少なくとも１種のフロ
ン類を混合してなる作動流体に係る。That is, the present invention provides (a) perfluoropropane in a range of up to 50% by weight of perfluoropropane (b)
Monochlorodifluoromethane (hereinafter referred to as Freon-22), difluoromethane (hereinafter referred to as Freon-32) and
The present invention relates to a working fluid obtained by mixing at least one type of chlorofluorocarbons selected from the group consisting of 1,1,1,2-tetrafluoroethane (hereinafter referred to as chlorofluorocarbon-134a).
本発明で使用するパーフルオロプロパン（以下フロン
−218という）の主な物性は、以下の通りである。The main physical properties of perfluoropropane (hereinafter referred to as Freon-218) used in the present invention are as follows.
沸点 −30.3℃ 臨界温度 77.0℃ 臨界圧力 31.2kg/cm2・ａ 分子量 188 本発明において、フロン−218には、必要に応じ、安
定剤を併用することが出来る。即ち、過酷な使用条件下
により高度の安定性が要求される場合には、プロピレン
オキシド、1,2−ブチレンオキシド、グリシドールなど
のエポキシド類；ジメチルホスファイト、ジイソプロピ
ルホスァイト、ジフェニルホスファイトなどのホスファ
イト類；トリラウリルトリチオフォスファイトなどのチ
オホスファイト類；トリフェノキシホスフィンサルファ
イド、トリメチルホスフィンサルファイドなどのホスフ
ィンサルファイド類；ホウ酸、トリエチルボレート、ト
リフェニルボレート、フェニルボロン酸、ジフェニルボ
ロン酸などのホウ素化合物;2,6−ジ−tert・ブチルパラ
クレゾールなどのフェノール類；ニトロメタン、ニトロ
エタンなどのニトロアルカン類；アクリル酸メチル、ア
クリル酸エチルなどのアクリル酸エステル類；その他ジ
オキサン、tert・ブタノール、ペンタエリスリトール、
パライソプロペニルトルエン；などの安定剤を作動流体
重量の0.01〜５％程度添加することができる。Boiling point −30.3 ° C. Critical temperature 77.0 ° C. Critical pressure 31.2 kg / cm 2 · a Molecular weight 188 In the present invention, a stabilizer can be used in combination with Freon-218, if necessary. That is, when a high degree of stability is required under severe use conditions, epoxides such as propylene oxide, 1,2-butylene oxide, and glycidol; Phosphites; thiophosphites such as trilauryl trithiophosphite; phosphine sulfides such as triphenoxyphosphine sulfide and trimethylphosphine sulfide; boron compounds such as boric acid, triethyl borate, triphenyl borate, phenyl boronic acid and diphenyl boronic acid Phenols such as 2,6-di-tert-butyl paracresol; nitroalkanes such as nitromethane and nitroethane; acrylates such as methyl acrylate and ethyl acrylate; Dioxane, tert · butanol, pentaerythritol,
A stabilizer such as paraisopropenyl toluene can be added in an amount of about 0.01 to 5% by weight of the working fluid.
また、フロン−218重量の50％までの範囲内で、フロ
ン−218の沸点と±50℃以内の沸点を有する他の化合物
を混合することが出来る。この様な化合物としては、フ
ロン−22,32,124,125,134a,142b,152aなどのフロン類；
ペンタフルオロジメチルエーテルなどのエーテル類；パ
ーフルオロエチルアミンなどのアミン類などが例示され
る。本発明においては、フロン−218重量の50％のまで
の範囲内で、フロン−22、フロン−32及びフロン−134a
からなる群から選択される少なくとも１種のフロン類を
混合する。In addition, other compounds having a boiling point of Freon-218 and a boiling point within ± 50 ° C. can be mixed within a range of up to 50% by weight of Freon-218. Examples of such compounds include freons such as freon-22, 32, 124, 125, 134a, 142b and 152a;
Examples include ethers such as pentafluorodimethyl ether; amines such as perfluoroethylamine. In the present invention, up to 50% by weight of CFC-218, CFC-22, CFC-32 and CFC-134a are used.
And at least one fluorocarbon selected from the group consisting of
発明の効果 本発明で使用するフロン−218は、オゾン層に影響を
与える塩素原子及び臭素原子を含まないので、オゾン層
の破壊問題を生じる危険性は、ない。Effect of the Invention Since CFC-218 used in the present invention does not contain chlorine and bromine atoms which affect the ozone layer, there is no danger of causing a problem of destruction of the ozone layer.
また、フロン−218は、高分子化合物に対する溶解性
が極めて低いので、既存の冷凍機器などにおける材料変
更などを行うことなく、そのまま使用可能である。In addition, since CFC-218 has extremely low solubility in a polymer compound, it can be used as it is without changing materials in existing refrigeration equipment and the like.
さらに、フロン−218は、不燃性なので、通常の冷凍
機器などにおいて、やはりそのまま使用可能である。Further, since CFC-218 is nonflammable, it can be used as it is in ordinary refrigeration equipment.
さらにまた、本発明のフロン−218は、冷凍としてだ
けではなく、ヒートポンプなどの作動流体としても有用
である。Furthermore, the CFC-218 of the present invention is useful not only as a refrigeration but also as a working fluid such as a heat pump.
実 施 例 以下に実施例を示し、本発明の特徴とするところをよ
り一層明らかにする。EXAMPLES Examples are shown below to further clarify features of the present invention.
参考例１ 冷媒としてフロン−218を使用する１馬力の冷凍機に
おいて、凝縮器における冷媒の（Ｉ）凝縮温度［℃］お
よび（II）蒸発温度［℃］を第１表に示す数値とし、凝
縮器過冷却度を０℃として、運転を行った。Reference Example 1 In a one-horsepower refrigerator using Freon-218 as a refrigerant, the condensation temperature (° C) and the evaporation temperature [° C] of the refrigerant in the condenser were set to the values shown in Table 1 and the condensation was performed The operation was performed with the vessel supercooling degree set to 0 ° C.
第１表に各条件下における（III）蒸発圧力［kg/c
m2］、（IV）凝縮圧力［kg/cm2］、（Ｖ）冷凍能力［kc
al/m3］および（VI）吐出ガス温度を示す。Table 1 shows (III) evaporation pressure [kg / c under each condition.
m 2 ], (IV) Condensing pressure [kg / cm 2 ], (V) Refrigeration capacity [kc
al / m 3 ] and (VI) the discharge gas temperature.
比較例１〜２ フロン−218に代えてフロン−11またはフロン−12を
使用する以外は参考例１と同様にして、冷凍機の運転を
行なった。その結果を第１表に併せて示す。Comparative Examples 1 and 2 A refrigerator was operated in the same manner as in Reference Example 1 except that Freon-11 or Freon-12 was used instead of Freon-218. The results are shown in Table 1.
参考例２ 操作条件を一部変更する以外は実施例１と同様にし
て、冷凍機の運転を行なった。その結果を第２表に示
す。 Reference Example 2 A refrigerator was operated in the same manner as in Example 1 except that the operating conditions were partially changed. Table 2 shows the results.
比較例３ フロン−218に代えてフロン−11を使用する以外は実
施例２と同様にして、冷凍機の運転を行なった。その結
果を第２表に併せて示す。Comparative Example 3 A refrigerator was operated in the same manner as in Example 2 except that Freon-11 was used instead of Freon-218. The results are shown in Table 2.
第１表及び第２表に示す結果から、パーフルオロプロ
パンが、従来の作動流体に比して、優れた冷凍能力を発
揮することが明らかである。 From the results shown in Tables 1 and 2, it is clear that perfluoropropane exhibits an excellent refrigeration capacity as compared with conventional working fluids.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) C09K 5/04 F25B 1/00 ＣＡ（ＳＴＮ) ＷＰＩ／Ｌ（ＱＵＥＳＴＥＬ)──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (58) Field surveyed (Int. Cl. 6 , DB name) C09K 5/04 F25B 1/00 CA (STN) WPI / L (QUESTEL)
Claims (1)
ロプロパン重量の50％までの範囲内で（ｂ）モノクロロ
ジフルオロメタン、ジフルオロメタン及び1,1,1,2−テ
トラフルオロエタンからなる群から選択される少なくと
も１種のフロン類を混合してなる作動流体。(1) perfluoropropane in the range of up to 50% by weight of perfluoropropane, (b) selected from the group consisting of monochlorodifluoromethane, difluoromethane and 1,1,1,2-tetrafluoroethane A working fluid obtained by mixing at least one type of fluorocarbon.
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