JP5407052B2 - 冷媒組成物 - Google Patents
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Description
・EQ1圧縮器:蒸発器で気体となった冷たい冷媒を吸引圧縮して高温高圧気体とする。
・EQ2凝縮器:圧縮器から吐出された高温高圧気体媒体を水や空気(外気)で冷やして凝縮させ、液体とする(暖房/給湯用)。
・EQ3膨張弁:高温高圧の液体冷媒を膨張させ低温低圧の冷媒とする。
・EQ4蒸発器:膨張弁の出口で低温低圧の冷媒を周辺気体と接触させてその熱を奪うことで蒸発・気化させ、気体とする(冷房用)。
暖房/給湯の成績係数=冷媒の凝縮器での総排熱量÷圧縮器動力
以下、実施例により本発明の内容を更に具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例に何等限定されるものではない。
ジメチルエーテル(DME)と二酸化炭素(CO2)混合系の溶解の程度を調べるため、及び後述する冷媒サイクルシステムにおける混合冷媒の成績係数を求めるために、DME/CO2の溶解性試験を行った。試験方法は以下の通りである。
(1)圧力容器(500mL)に300gのジメチルエーテルを封入し、封入後の重量を電子天秤で測定する。
(2)恒温槽に圧力容器を入れ、一定温度にする。
(3)ブースターポンプで一定圧力まで、二酸化炭素を注入する。
(4)充填した二酸化炭素は充填前後の重量から算出する(d=0.1g)。
図1に示す冷媒サイクルシステムにおけるジメチルエーテルと二酸化炭素との混合冷媒の成績係数(COP)を求める。数値ケミカルプロセスシミュレーターを用いてシミュレーションを以下の手順で行った。
図1の冷媒サイクルシステムにおけるストリーム(1)〜(4)の状態量(体積、エンタルピー、エントロピー等)をシミュレーションにより決定し、次式の成績係数COPを求める。
H1:冷媒の凝縮器での総排熱量
H2:(4)から(1)に至る圧縮器の動力量
このとき、以下の条件設定をした。
DME/CO2混合冷媒の冷房能力を評価するために、圧縮機の吐出圧力、凝縮機出口温度、蒸発器圧力及びDME/CO2混合比を変動パラメーターとして計算を行う。
P1=6.5MPa〜9.0MPa
P3=3.1MPa、3.5MPa
凝縮機出口温度=32℃、35℃
DME/CO2混合比=1/99、2/98、3/97、4/96、5/95、6/94(モル比)
二酸化炭素単独については、圧縮機の吐出圧力、凝縮器出口温度、蒸発器圧力を変動パラメーターとして本シュミレーションを行った。
P1=7.8MPa〜9.0MPa
P3=3.1MPa、3.5MPa
凝縮機出口温度=32℃、35℃
シミュレーション・スタディーにおいては、採用する物性推算モデルの精度が重要なファクターであり、その検討を以下のとおり行った。
(1)DMEに対するγi (0)モデル
(2)DMEとCO2の相対的揮発性の程度
(3)エンタルピー及びエントロピーモデル
次のA、B2種類のプログラムを使用した。
(1)DME CO2 A
与えられた組成、T(温度)、P(圧力)のもとでのフラッシュ計算。
(2)DME CO2 B
以上説明したシミュレーターを用いて、ジメチルエーテルと二酸化炭素を含む混合冷媒組成物ついてCOPを以下のように得た。
Claims (4)
- ジメチルエーテルと二酸化炭素の総モル数を基準として、ジメチルエーテルを1〜10モル%、二酸化炭素を99〜90モル%とを含有する冷凍機用冷媒組成物。
- ジメチルエーテルを3〜8モル%、二酸化炭素を97〜92モル%とを含有する請求項1に記載の冷媒組成物。
- 冷凍機がカーエアコン又は自動販売機用冷凍機である請求項1又は2に記載の冷媒組成物。
- 請求項1又は2に記載の冷媒組成物をカーエアコン又は自動販売機用冷凍機に使用する方法。
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