JP2847797B2 - 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 certain types of chlorofluorocarbons, when released into the atmosphere, destroy the stratospheric ozone layer, and as a result, have serious adverse effects on ecosystems on 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 of CFCs, whose demand is increasing every year, and restrictions on production 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、ヘプタフル
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、ヘプタ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 heptafluoropropane has requirements meeting its purpose. In addition, they have also found that heptafluoropropane has excellent properties as a working fluid for a heat pump.
すなわち、本発明は、（ａ）ヘプタフルオロプロパン
にヘプタフルオロプロパン重量の50％までの範囲内で
（ｂ）ジフルオロメタン（以下フロン−32という）、1,
1,1,2−テトラフルオロエタン（以下フロン−134aとい
う）及び1,1−ジフルオロエタン（以下フロン−152a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 relates to (a) heptafluoropropane in the range of up to 50% by weight of heptafluoropropane, (b) difluoromethane (hereinafter referred to as Freon-32),
A working fluid comprising a mixture of at least one fluorocarbon selected from the group consisting of 1,1,2-tetrafluoroethane (hereinafter referred to as Freon-134a) and 1,1-difluoroethane (hereinafter referred to as Freon-152a) Related.
本発明で使用するヘプタフルオロプロパンとしては、
CHF2CF2CF3（以下フロン−227caという）およびCF3CHFC
F3（以下フロン−227eaという）が挙げられる。これら
は、それぞれ単独で使用しても良く、或いは両者を併用
しても良い。以下においては、特に必要でないかぎり、
フロン−227caを以て両者を代表させる。As the heptafluoropropane used in the present invention,
CHF 2 CF 2 CF 3 (hereinafter CFC-227ca) and CF 3 CHFC
F 3 (hereinafter referred to as CFC-227ea). These may be used alone or in combination. In the following, unless otherwise required,
Both are represented by Freon-227ca.
本発明で使用するフロン−227caの主な物性は、以下
の通りである。The main physical properties of CFC-227ca used in the present invention are as follows.
沸点 −18.3℃ 臨界温度 102.7℃ 臨界圧力 32.4kg/cm2・ａ 分子量 170 本発明において、フロン−227caには、必要に応じ、
安定剤を併用することが出来る。即ち、苛酷な使用条件
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
ピルホスファイト、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−terr・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 -18.3 ° C Critical temperature 102.7 ° C Critical pressure 32.4kg / cm 2・ a Molecular weight 170 In the present invention, CFC-227ca may have
Stabilizers can be used in combination. 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; and phosphides such as dimethyl phosphite, diisopropyl phosphite, and diphenyl phosphite. 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-terr-butylparacresol; nitromethane,
Nitroalkanes such as nitroethane; acrylates such as methyl acrylate and ethyl acrylate; and stabilizers such as dioxane, tert-butanol, pentaerythritol, and paraisopropenyltoluene; about 0.01 to 5% by weight of the working fluid. can do.
また、本発明においては、フロン−227ca重量の50％
までの範囲内で、フロン−227caと沸点の±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,142
b,143a,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−227ca重量の50％までの範囲内で、フロン−3
2、フロン−134a及びフロン−152a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 the present invention, 50% by weight of CFC-227ca is used.
Within this range, Freon-227ca and other compounds having a boiling point within ± 50 ° C. of the boiling point can be mixed. Such compounds include Freon-22, 32, 124, 125, 134a, 142
Examples thereof include chlorofluorocarbons such as b, 143a, and 152a; ethers such as pentafluorodimethyl ether; and amines such as perfluoroethylamine. In the present invention,
CFC-227 within a range of up to 50% by weight of CFC-3
2. At least one fluorocarbon selected from the group consisting of fluorocarbon-134a and fluorocarbon-152a is mixed.
発明の効果 本発明で使用するフロン−227caは、比較的易分解性
であり、且つオゾン層に影響を及ぼす塩素原子及び臭素
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。Effects of the Invention Since CFC-227ca used in the present invention is relatively easily decomposable and 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−227caは、高分子化合物に対する溶解
性が低いので、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-227ca has low solubility in a polymer compound, it can be used as it is without changing the material in existing refrigeration equipment and the like.
さらに、フロン−227ca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。Furthermore, since CFC-227ca 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−227caは、冷媒として
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-227ca of the present invention is useful not only as a refrigerant 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 given below to further clarify the features of the present invention.
参考例１ 冷媒としてフロン−227ca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 1-horsepower refrigerator using Freon-227ca as a refrigerant, (I) the condensation temperature of the refrigerant in the condenser [° C.]
And (II) the evaporation temperature [° C] as shown in Table 1,
The operation was performed with the degree of subcooling of the condenser 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 フロン−227caに代えてフロン−11を使用する以外は
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１表に併せて示す。Comparative Example 1 A refrigerator was operated in the same manner as in Example 1 except that Freon-11 was used instead of Freon-227ca. 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２表に示
す。 Reference Example 2 A refrigerator was operated in the same manner as in Reference Example 1 except that the operating conditions were partially changed. Table 2 shows the results.
比較例３〜４ フロン−227caに代えてフロン−11を使用する以外は
参考例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 Examples 3 and 4 A refrigerator was operated in the same manner as in Reference Example 2 except that CFC-11 was used instead of CFC-227ca. The results are shown in Table 2.
第１表及び第２表に示す結果から、ヘプタフルオロプ
ロパンは、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 heptafluoropropane exhibits an excellent refrigeration capacity as compared with the conventional working fluid.
───────────────────────────────────────────────────── 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 ＷＰＩ／Ｌ（ＱＵＥＳＴＥＬ) ＣＡ（ＳＴＮ)──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (58) Fields surveyed (Int. Cl. 6 , DB name) C09K 5/04 F25B 1/00 WPI / L (QUESTEL) CA (STN)
Claims (1)
ルオロプロパン重量の50％までの範囲内で（ｂ）ジフル
オロメタン、1,1,1,2−テトラフルオロエタン及び1,1−
ジ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. A method according to claim 1, wherein (a) heptafluoropropane is added in an amount of up to 50% by weight of heptafluoropropane, and (b) difluoromethane, 1,1,1,2-tetrafluoroethane and 1,1-
A working fluid obtained by mixing at least one type of fluorocarbon selected from the group consisting of difluoroethane.
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