JP7171635B2 - トランス-1,2-ジフルオロエチレン(HFO-1132(E))及び1,1,1-トリフルオロエタン(HFC-143a)とを含む冷媒、冷凍機用作動流体、並びに冷凍機を運転する方法 - Google Patents
トランス-1,2-ジフルオロエチレン(HFO-1132(E))及び1,1,1-トリフルオロエタン(HFC-143a)とを含む冷媒、冷凍機用作動流体、並びに冷凍機を運転する方法 Download PDFInfo
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Description
冷媒を含む組成物であって、
前記冷媒が、共沸又は共沸様であり、かつトランス-1,2-ジフルオロエチレン(HFO-1132(E))及び1,1,1-トリフルオロエタン(HFC-143a)を含み、かつ
前記冷媒における、HFO-1132(E)及びHFC-143aの、HFO-1132(E)とHFC-143aとの合計量に対する含有割合が、それぞれ80質量%以上及び20質量%以下である、組成物。
前記冷媒が、さらに追加的冷媒を含み、
前記追加的冷媒が、1,1,2-トリフルオロエチレン(HFO-1123)、1,1-ジフルオロメタン、フルオロエタン(HFC-152a)、1,1,2-トリフルオロエタン(HFC-143)、2-クロロ1,1,1-トリフルオロエタン(CFC-133a)、1-クロロ-1,1,2トリフルオロエタン(HCFC-133b)、2,2-ジクロロ1,1,1-トリフルオロエタン(HCFC-123)、及び1,2-ジフルオロエタン(HFC-152)からなる群より選択される少なくとも一種の冷媒である、項1に記載の組成物。
前記冷媒における、HFO-1132(E)と、HFC-143aと、前記追加的冷媒の合計量との合計量に対する、前記追加的冷媒の合計量の含有割合が、0質量%を超え、1質量%以下である、項1又は2に記載の組成物。
HFO-1132(E)及びHFC-143aを含む組成物から、HFO-1132(E)及びHFC-143aを分離する方法であって、
前記組成物を共沸蒸留することにより、HFO-1132(E)及びHFC-143aを含む共沸又は共沸様の組成物を分離する工程
を含む方法。
本明細書において用語「冷媒」には、ISO817(国際標準化機構)で定められた、冷媒の種類を表すRで始まる冷媒番号(ASHRAE番号)が付された化合物が少なくとも含まれ、さらに冷媒番号が未だ付されていないとしても、それらと同等の冷媒としての特性を有するものが含まれる。冷媒は、化合物の構造の面で、「フルオロカーボン系化合物」と「非フルオロカーボン系化合物」とに大別される。「フルオロカーボン系化合物」には、クロロフルオロカーボン(CFC)、ハイドロクロロフルオロカーボン(HCFC)及びハイドロフルオロカーボン(HFC)が含まれる。「非フルオロカーボン系化合物」としては、プロパン(R290)、プロピレン(R1270)、ブタン(R600)、イソブタン(R600a)、二酸化炭素(R744)及びアンモニア(R717)等が挙げられる。
1.1 冷媒成分
本開示の冷媒は、トランス-1,2-ジフルオロエチレン(HFO-1132(E))と1,1,1-トリフルオロエタン(HFC-143a)を含む混合冷媒である。
本開示の冷媒は、冷凍機における作動流体として好ましく使用することができる。
本開示の冷媒組成物は、本開示の冷媒を少なくとも含み、本開示の冷媒と同じ用途のために使用することができる。また、本開示の冷媒組成物は、さらに少なくとも冷凍機油と混合することにより冷凍機用作動流体を得るために用いることができる。
本開示の冷媒組成物は微量の水を含んでもよい。冷媒組成物における含水割合は、冷媒全体に対して、0.1質量%以下とすることが好ましい。冷媒組成物が微量の水分を含むことにより、冷媒中に含まれ得る不飽和のフルオロカーボン系化合物の分子内二重結合が安定化され、また、不飽和のフルオロカーボン系化合物の酸化も起こりにくくなるため、冷媒組成物の安定性が向上する。
トレーサーは、本開示の冷媒組成物が希釈、汚染、その他何らかの変更があった場合、その変更を追跡できるように検出可能な濃度で本開示の冷媒組成物に添加される。
FC-14(テトラフルオロメタン、CF4)
HCC-40(クロロメタン、CH3Cl)
HFC-23(トリフルオロメタン、CHF3)
HFC-41(フルオロメタン、CH3Cl)
HFC-125(ペンタフルオロエタン、CF3CHF2)
HFC-134a(1,1,1,2-テトラフルオロエタン、CF3CH2F)
HFC-134(1,1,2,2-テトラフルオロエタン、CHF2CHF2)
HFC-143a(1,1,1-トリフルオロエタン、CF3CH3)
HFC-143(1,1,2-トリフルオロエタン、CHF2CH2F)
HFC-152a(1,1-ジフルオロエタン、CHF2CH3)
HFC-152(1,2-ジフルオロエタン、CH2FCH2F)
HFC-161(フルオロエタン、CH3CH2F)
HFC-245fa(1,1,1,3,3-ペンタフルオロプロパン、CF3CH2CHF2)HFC-236fa(1,1,1,3,3,3-ヘキサフルオロプロパン、CF3CH2CF3)HFC-236ea(1,1,1,2,3,3-ヘキサフルオロプロパン、CF3CHFCHF2)HFC-227ea(1,1,1,2,3,3,3-ヘプタフルオロプロパン、CF3CHFCF3)HCFC-22(クロロジフルオロメタン、CHClF2)HCFC-31(クロロフルオロメタン、CH2ClF)
CFC-1113(クロロトリフルオロエチレン、CF2=CClF)
HFE-125(トリフルオロメチル-ジフルオロメチルエーテル、CF3OCHF2)HFE-134a(トリフルオロメチル-フルオロメチルエーテル、CF3OCH2F)HFE-143a(トリフルオロメチル-メチルエーテル、CF3OCH3)
HFE-227ea(トリフルオロメチル-テトラフルオロエチルエーテル、CF3OCHFCF3)HFE-236fa(トリフルオロメチル-トリフルオロエチルエーテル、CF3OCH2CF3)
本開示の冷媒組成物は、紫外線蛍光染料として、一種を単独で含有してもよいし、二種以上を含有してもよい。
本開示の冷媒組成物は、安定剤として、一種を単独で含有してもよいし、二種以上を含有してもよい。
本開示の冷媒組成物は、重合禁止剤として、一種を単独で含有してもよいし、二種以上を含有してもよい。
本開示の冷凍機油含有作動流体は、本開示の冷媒又は冷媒組成物と、冷凍機油とを少なくとも含み、冷凍機における作動流体として用いられる。具体的には、本開示の冷凍機油含有作動流体は、冷凍機の圧縮機において使用される冷凍機油と、冷媒又は冷媒組成物とが互いに混じり合うことにより得られる。冷凍機油含有作動流体には冷凍機油は一般に10~50質量%含まれる。
本開示の冷凍機油含有作動流体は、冷凍機油として、一種を単独で含有してもよいし、二種以上を含有してもよい。
本開示の冷凍機油含有作動流体は、相溶化剤として、一種を単独で含有してもよいし、二種以上を含有してもよい。
本開示の冷凍機の運転方法は、本開示の冷媒を用いて冷凍機を運転する方法である。
本開示の分離方法は、HFO-1132(E)及びHFC-143aを含む組成物から、HFO-1132(E)及びHFC-143aを分離する方法であって、前記組成物を共沸蒸留することにより、HFO-1132(E)及びHFC-143aを含む共沸又は共沸様の組成物を分離する工程を含む方法である。
表1に、HFO-1132(E)及びHFC-143aのみからなる組成物の気液平衡の計算結果を示す。
HFO-1132(E)及びHFC-143aのみからなる組成物について、冷凍サイクル計算を行った結果を表2に示す。計算条件は以下の通りである。
図1に、HFO-1132(E)及びHFC-143を分離するためのプロセスの一例を示す。本プロセスは、HFO-1132(E)及びHFC-143aを含む共沸組成物の性質を利用した蒸留分離プロセスの一例である。
Claims (4)
- R410Aの代替冷媒として用いられる、冷媒であって、
前記冷媒が、共沸又は共沸様であり、かつトランス-1,2-ジフルオロエチレン(HFO-1132(E))及び1,1,1-トリフルオロエタン(HFC-143a)を合計で、前記冷媒全体に対して99質量%以上含み、かつ
前記冷媒における、HFO-1132(E)及びHFC-143aの、HFO-1132(E)とHFC-143aとの合計量に対する含有割合が、それぞれ80質量%以上及び20質量%以下である、冷媒。 - 前記冷媒が、さらに追加的冷媒を含み、
前記追加的冷媒が、1,1,2-トリフルオロエチレン(HFO-1123)、1,1-ジフルオロメタン、フルオロエタン(HFC-152a)、1,1,2-トリフルオロエタン(HFC-143)、2-クロロ1,1,1-トリフルオロエタン(CFC-133a)、1-クロロ-1,1,2トリフルオロエタン(HCFC-133b)、2,2-ジクロロ1,1,1-トリフルオロエタン(HCFC-123)、及び1,2-ジフルオロエタン(HFC-152)からなる群より選択される少なくとも一種の冷媒である、請求項1に記載の冷媒。 - 請求項1又は2に記載の冷媒及び冷凍機油を含む、冷凍機用作動流体。
- R410Aを使用して運転するために設計された冷凍機を運転する方法であって、
前記冷凍機において冷媒を循環させる工程を含み、かつ
前記冷媒が、共沸又は共沸様であり、かつトランス-1,2-ジフルオロエチレン(HFO-1132(E))及び1,1,1-トリフルオロエタン(HFC-143a)を合計で、前記冷媒全体に対して99質量%以上含み、かつ
前記冷媒における、HFO-1132(E)及びHFC-143aの、HFO-1132(E)とHFC-143aとの合計量に対する含有割合が、それぞれ80質量%以上及び20質量%以下である、方法。
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