JP2897388B2 - 共沸乃至共沸様組成物 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、冷媒として有用な共沸乃至共沸様組成物に
関する。

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
類、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。これらのうち、現在冷凍機用の作動流
体としては、Ｒ−11（トリクロロフルオロメタン）、Ｒ
−12（ジクロロジフルオロメタン）、Ｒ−114（1,2−ジ
クロロ−1,1,2,2−テトラフルオロエタン）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、水素を含まないある種のクロロフルオロカ
ーボンが、分解するまでに長時間を要するために成層圏
まで上昇して、そこで分解すると、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これら水素を含まないクロロフル
オロカーボンについては、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
る上記の水素を含まないクロロフルオロカーボンとして
は、上記のＲ−11、Ｒ−12、Ｒ−114などがある。Ｒ−2
2の如き水素を含むクロロフルオロカーボンも冷凍・空
調用途に良く用いられているが、沸点がやや低く、特に
高温用途の空調分野においては、圧力が高くなりすぎる
欠点がある。冷凍・空調設備の普及に伴い、需要が毎年
増大しているこれら冷媒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
が大きいので、オゾン破壊問題を生じる危険性の無い或
いはその危険性の極めて低い新たな冷媒の開発が緊急の
課題となっている。

問題点を解決するための手段 本発明者は、高温環境（外気温度で35℃以上）で使用
される冷凍・空調用に適した冷媒を見出すべく、且つ当
然のことながら、大気中に放出された場合にもオゾン層
を破壊しないか、或は極く僅かしか破壊しない新たな冷
媒を得るべく、種々研究を重ねてきた。その結果、1,1,
2,2−テトラフルオロエタンおよび1,1,1,2−テトラフル
オロエタンの混合物が、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。

すなわち、本発明は、1,1,2,2−テトラフルオロエタ
ンおよび1,1,1,2−テトラフルオロエタンの混合物から
なる共沸乃至共沸様組成物に係る。

本発明で使用する1,1,2,2−テトラフルオロエタン
（以下Ｒ−134という）の主な物性は、以下の通りであ
る。

沸点 −19.8℃ 臨界温度 119℃ 臨界圧力 4.64Mpa 一方、Ｒ−134と併用する1,1,1,2−テトラフルオロエ
タン（以下Ｒ−134aという）の主な物性は、以下の通り
である。

沸点 −26.2℃ 臨界温度 101℃ 臨界圧力 4.07Mpa Ｒ−134:R−134a＝5.0:95.0（重量％；以下同様）の
最低共沸混合物の主な物性は、以下の通りである。

沸点 −26.5℃ 臨界温度 102℃ 臨界圧力 4.11Mpa また、Ｒ−134とＲ−134aとの各温度における蒸気圧
は互いに接近しているため、実際にこの両者の混合物を
冷媒として使用する場合には、あらゆる配合比にわたっ
て、共沸混合物とほぼ同様に取り扱うことができる利点
があることが判明した。

従って、本発明の冷媒では、冷凍機の目的に応じて、
任意の組成を選択することができる。例えば、機器を小
型化する為に、冷凍能力に重点をおきたい場合には、Ｒ
−134とＲ−134aとの混合割合は、重量％比で、前者：
後者＝１〜40:99〜60とすることが好ましく、５〜10:95
〜80とすることがより好ましい。また、機器の効率を向
上させて消費電力を低減させる場合には、Ｒ−134とＲ
−134aとの混合割合は、重量％比で、前者：後者＝40〜
99:60〜１とすることが好ましい。

本発明の冷媒は、上記のあらゆる混合割合において、
共沸乃至共沸様となるため、組成が安定し、冷凍機の運
転性能上極めて有利である。

本発明冷媒には、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
チレンオキサイド、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−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。

また、本発明の目的乃至効果を損なわない範囲で、本
発明混合物には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、ジメチルエーテル、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;LPGなどが例示される。

発明の効果 本発明による混合冷媒は、易分解性であり、オゾン層
に影響を与える塩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殆んどない。

また、本発明による冷媒は、冷房能力が高く、成績係
数も良好である。特に最低共沸組成物は、冷房能力が優
れている。

また、本発明による冷媒は、高分子化合物に対する溶
解性が低いので、既存の冷凍機における材料変更などを
行なうことなく、そのまま使用可能である。

実 施 例 以下に実施例および比較例を示し、本発明の特徴とす
るところをより一層明らかにする。

実施例１ 第１表に示す割合のＲ−134およびＲ−134aからなる
混合冷媒を使用する１馬力の冷凍機において、凝縮器に
おける冷媒の蒸発温度を０℃とし、凝縮温度を50℃と
し、圧縮機入り口の過熱温度を５℃とし、凝縮器過冷却
度を２℃として、運転を行った。

冷凍機油としては、ポリアルキレングリコールを使用
した。

第１表に混合割合（重量％）と（Ｉ）成績係数および
（II）冷凍能力［kcal/hr］の関係を示す。

第１表に示す結果から、本発明による冷媒が優れた特
性を具備していることが明らかである。

実施例２ Ｒ−134とＲ−134aとからなる混合物の０℃および−2
5℃における気液平衡の測定を以下のようにして、行な
った。混合物試料を耐圧容器内に封入し、気相から液相
へ、液相から気相へとそれぞれ循環ポンプを介して十分
に撹拌を行ない、ガスクロマトグラフィーにより気液組
成を測定し、同時にその時の圧力を測定した。

結果は、第１図及び第２図に示す通りである。

−25℃では、Ｒ−134が５重量％の組成で平衡圧力が
最少となる共沸現象が認められた。

また、０℃では、共沸様と見なされる性質が確認され
た。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図は、本発明による組成物が共沸様特
性を有することを示すグラフである。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 百田 博史 大阪府摂津市西一津屋１―１ ダイキン 工業株式会社淀川製作所内 (56)参考文献 特開 平２−207050（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−308085（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) C09K 5/04 ＷＰＩ／Ｌ（ＱＵＥＳＴＥＬ) ＣＡ（ＳＴＮ)

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】1,1,2,2−テトラフルオロエタンおよび1,
   1,1,2−テトラフルオロエタンの混合物からなる共沸乃
   至共沸様組成物。