JP6856294B1 - 熱媒体 - Google Patents
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Abstract
Description
即ち、冷媒は空気中の熱を乗せてパイプ内を循環し、熱交換器まで熱を運ぶ。この冷媒による熱移動が、冷房及び暖房を実現する。
CFCは、メタン、エタンなどのハイドロカーボンの水素の一部または全部がフッ素、塩素などのハロゲンで置換された化合物である。
即ち、R−22の地球温暖化係数は1,810であり、R−142bの地球温暖化係数は2,310であり、R−218の地球温暖化係数は8,830である。
ここで、アンモニア、プロパンなどは、オゾン層破壊係数が「0」であることに加えて、地球温暖化係数も「0」であり、地球環境にとって非常に良い物質であるが、これらは可燃性であることが問題視されている。
また、液化二酸化炭素によって、本発明の熱媒体は高い冷却能力を発揮できる。
また、液体窒素によって、本発明の熱媒体はさらに高い冷却能力を発揮できる。
特に、液体窒素をさらに含む本発明の熱媒体において、液化イソブタンの含有量は、熱媒体全量に対して20質量%であり、液化二酸化炭素の含有量は、熱媒体全量に対して70質量%であり、液体窒素の含有量は、熱媒体全量に対して10質量%である構成とすることができる。
また、液化二酸化炭素の含有量が熱媒体全量に対して50〜70質量%であることによって、空気調和機内において熱媒体の適正な圧力値を維持しながら、高い冷却能力を維持し易くなる。
また、液体窒素の含有量が熱媒体全量に対して10〜20質量%であることによって、空気調和機内において熱媒体の適正な圧力値を維持しながら、高い冷却能力を維持し易くなる。
特に、液体窒素とベンゾトリアゾールとをさらに含む本発明の熱媒体において、液化イソブタンの含有量は、熱媒体全量に対して29質量%であり、液化二酸化炭素の含有量は、熱媒体全量に対して49質量%であり、液体窒素の含有量は、熱媒体全量に対して19質量%であり、ベンゾトリアゾールの含有量は、熱媒体全量に対して3質量%である構成とすることができる。
また、本発明の熱媒体は、さらに液体窒素とベンゾトリアゾールを含むことができる。
また、ベンゾトリアゾールを含む本発明の熱媒体は、ベンゾトリアゾールが添加されることで製造される。
また、液体窒素をさらに含む本発明の熱媒体において、液化二酸化炭素の含有量は、熱媒体全量に対して50〜70質量%であることが好ましい。
また、液体窒素をさらに含む本発明の熱媒体において、液体窒素の含有量は、熱媒体全量に対して10〜20質量%であることが好ましい。
また、液体窒素に加えてさらにベンゾトリアゾールを含む本発明の熱媒体において、液化二酸化炭素の含有量は、熱媒体全量に対して30〜50質量%であることが好ましい。
また、液体窒素に加えてさらにベンゾトリアゾールを含む本発明の熱媒体において、液体窒素の含有量は、熱媒体全量に対して15〜25質量%であることが好ましい。
また、液体窒素に加えてさらにベンゾトリアゾールを含む本発明の熱媒体において、ベンゾトリアゾールの含有量は、熱媒体全量に対して1〜10質量%であることが好ましい。
ここでは、図を参照して本発明の熱媒体を空気調和機に使用した時の、本発明の熱媒体の流れを説明する。
ここで、圧縮機111は、本発明の熱媒体に圧力を掛けて、液体状態の本発明の熱媒体を高温の気体状態にする。
また、室外側熱交換器112は、ファン115を有する。
空気調和機1が冷房運転の場合、室外側熱交換器112は、高温高圧で気体状態の本発明の熱媒体の熱を屋外の空気に吸熱させ、熱を奪った空気を暖気WAとして屋外へファン115によって放出する。
また、室内側熱交換器121は、ファン122を有する。
空気調和機1が冷房運転の場合、室内側熱交換器121は、低温低圧で液体状態の本発明の熱媒体に室内の空気の熱を吸熱させ、熱を奪われた空気を冷気CAとして室内へファン122によって放出する。
ここで、四方切替弁113は配管によって、圧縮機111と、室外側熱交換器112と、室内側熱交換器121とに連通しており、圧縮機111から配管を通って送られてきた本発明の熱媒体の流れを切り替える。
ここで、膨張弁114は配管によって、室外側熱交換器112及び室内側熱交換器121と連通しており、本発明の熱媒体の流れを切り替える。
本発明の冷媒(以下、「HY−22」とする。)、従来の冷媒であるR−22、及び従来の混合冷媒(以下、「HY−99」とする。)それぞれについて性能評価試験を行なった。
即ち、これら冷媒をそれぞれ以下の空気調和機に使用して、暖房運転及び冷房運転を行なった。
機器名:東芝ルームエアコンR−22専用機
室外機:RAS−225YAV
室内機:RAS−225YV
単相・出力:100V
ここで、冷媒は熱媒体の一例である。
また、「吸口温度」と「吹出し温度」の間の温度差である「差」を算出した。
また、性能評価試験で使用した空気調和機の構造や動作は、図1に示した空気調和機1の構造や動作と同じである。
表1に、HY−22を空気調和機に封入して冷房運転を行ない、前述の各種測定を行なって得られた結果を示す。なお、HY−22を使用した空気調和機の冷房運転の具体的な内容は、25分間の1回目の冷房運転を行なった後、約10分間運転を中断し、その後、20分間の2回目の冷房運転を行なうというものである。
また、図2(a)は、本発明を適用した冷媒を使用して空気調和機を冷房運転した時の1回目の各種温度の経時変化を示すグラフであり、図2(b)は、本発明を適用した冷媒を使用して空気調和機を冷房運転した時の2回目の各種温度の経時変化を示すグラフである。
また、図3は、従来の冷媒R−22を使用して空気調和機を冷房運転した時の各種温度の経時変化を示すグラフである。
また、図4は、従来の冷媒HY−99を使用して空気調和機を冷房運転した時の各種温度の経時変化を示すグラフである。
表4に、HY−22を空気調和機に封入して35分間の暖房運転を行ない、前述の各種測定を行なって得られた結果を示す。
また、図5は、本発明を適用した冷媒を使用して空気調和機を暖房運転した時の各種温度の経時変化を示すグラフである。
また、図6は、従来の冷媒R−22を使用して空気調和機を暖房運転した時の各種温度の経時変化を示すグラフである。
また、図7は、従来の冷媒HY−99を使用して空気調和機を暖房運転した時の各種温度の経時変化を示すグラフである。
また、性能評価試験において使用された本発明の熱媒体における、液化イソブタンの含有量と、液化二酸化炭素の含有量と、液体窒素の含有量は一例であり、これらの含有量に限定されないことは勿論である。
また、液化イソブタンと液化二酸化炭素とを含む本発明の熱媒体は、塩素やフッ素を含んでいないことから、オゾン層破壊係数が「0」であり、地球温暖化係数が「1以下」である。
101 配管
102 配管
11 室外機
111 圧縮機
112 室外側熱交換器
113 四方切替弁
114 膨張弁
115 ファン
12 室内機
121 室内側熱交換器
122 ファン
CA 冷気
WA 暖気
CA1 HY−22使用の冷房運転時外気温
CA2 HY−22使用の冷房運転時室内温度
CA3 HY−22使用の冷房運転時吹出し温度
CA4 HY−22使用の冷房運転時吸口温度
CB1 R−22使用の冷房運転時外気温
CB2 R−22使用の冷房運転時室内温度
CB3 R−22使用の冷房運転時吹出し温度
CB4 R−22使用の冷房運転時吸口温度
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CC2 HY−99使用の冷房運転時室内温度
CC3 HY−99使用の冷房運転時吹出し温度
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WA2 HY−22使用の暖房運転時室内温度
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Claims (6)
- 液化イソブタンと、
液化二酸化炭素と、
液体窒素とを含む
熱媒体。 - 前記液化イソブタンの含有量は、熱媒体全量に対して20〜30質量%であり、
前記液化二酸化炭素の含有量は、熱媒体全量に対して50〜70質量%であり、
前記液体窒素の含有量は、熱媒体全量に対して10〜20質量%である
請求項1に記載の熱媒体。 - 前記液化イソブタンの含有量は、熱媒体全量に対して20質量%であり、
前記液化二酸化炭素の含有量は、熱媒体全量に対して70質量%であり、
前記液体窒素の含有量は、熱媒体全量に対して10質量%である
請求項1に記載の熱媒体。 - さらにベンゾトリアゾールを含む
請求項1に記載の熱媒体。 - 前記液化イソブタンの含有量は、熱媒体全量に対して20〜30質量%であり、
前記液化二酸化炭素の含有量は、熱媒体全量に対して30〜50質量%であり、
前記液体窒素の含有量は、熱媒体全量に対して15〜25質量%であり、
前記ベンゾトリアゾールの含有量は、熱媒体全量に対して1〜10質量%である
請求項4に記載の熱媒体。 - 前記液化イソブタンの含有量は、熱媒体全量に対して29質量%であり、
前記液化二酸化炭素の含有量は、熱媒体全量に対して49質量%であり、
前記液体窒素の含有量は、熱媒体全量に対して19質量%であり、
前記ベンゾトリアゾールの含有量は、熱媒体全量に対して3質量%である
請求項5に記載の熱媒体。
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