JPH03168262A - 作動流体 - Google Patents

作動流体

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JPH03168262A
JPH03168262A JP1309641A JP30964189A JPH03168262A JP H03168262 A JPH03168262 A JP H03168262A JP 1309641 A JP1309641 A JP 1309641A JP 30964189 A JP30964189 A JP 30964189A JP H03168262 A JPH03168262 A JP H03168262A
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vapor
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Koji Arita
浩二 有田
Takeshi Tomizawa
猛 富澤
Yuji Yoshida
雄二 吉田
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明!i  冷凍機・ヒートポンプ等に使用される作
動流体に関する。
従来の技術 従来 冷凍機・ヒートポンプ等において(よ 作動流体
としてフロン類(以下R○○またはR○○○と記す)と
呼ばれるノ\ロゲン化炭化水素が知られており、利用温
度としては凝縮温度および/または蒸発温度が略O〜略
50℃の範囲において通常使用される。中でもジクロロ
ジフルオロメタン(CC12F2、R12)は冷蔵鬼 
カーエアコンや大型冷凍機等の作動流体として幅広く用
いられている。
発明が解決しようとする課題 しかしなかぺ 近年フロンによる戊層圏オゾン層破壊が
地球規模の環境問題となっており、威層圏オゾン破壊能
力が犬であるフロン類(以下、特定フロンと記す)につ
いて{よ すでに国際条約によって使用量及び生産量の
規制がなされ さらに将来的には特定フロンの使用・生
産を廃止しようという動きがある。さて、R12はオゾ
ン破壊係数(トリクロロフルオロメタン(CClsF)
の或層圏オゾン破壊能力を1としたときの戒層圏オゾン
破壊能九 以下○DPと記す)が1.0の特定フロンで
あり、冷凍・空調機器が広く普及した現&  R12の
使用量及び生産量の削減が人類の生活環境に与える影響
は甚だ太き(〜 従って、威層圏オゾン破壊能力が小で
あり、Rl2の代替となる作動流体の早期開発が強く要
望されていも本発明(よ 上述の問題に鑑みて試された
もので、戊層圏オゾン層に及ぼす影響が小さI.kR1
2の代替となる作動流体を提供するものであん課題を解
決するための手段 本発明は上述の課題を解決するた吹 少なくとL クロ
ロジフルオロメタン(CHCIFa)とクロロテトラフ
ルオロエタン(C2HC I F−)とクロロジフルオ
ロエタン(C2HaC I F2)からの3種のフロン
類を含へ クロロジフルオロメタン略30〜略75重量
越 クロロテトラフルオロエタンO〜略70重量糸 ク
ロロジフルオロエタンO〜略55重量%の組戒範囲であ
ることを特徴とするものであり、特に クロロジフルオ
ロメタン略35〜略65重量米 クロロテトラフルオロ
エタンO〜略65重量勉 クロロジフルオロエタンO〜
略50重量%の組或範囲が望ましいものであも作用 本発明1よ 上述の組合せによって、作動流体を、オゾ
ン破壊能力の極めて低い分子構造中に塩素・水素を共に
含むフロン類であるクロロジフルオロメタン(○DP=
0.  05)、クロロテトラフルオロエタン(ODP
=0.  02)およびクロロジフルオロエタン(OD
P=0.  06)の混合物となすことにより、戒層圏
オゾン層に及ぼす影響をR12よりもはるかに小さくす
ることを可能とするものである。又 本発明は上述の組
或範囲とすることによって、冷凍機・ヒートポンプ等の
利用温度である略O〜路50℃においてR12と同程度
の蒸気圧を有L  R12の代替として現行機器で使用
可能な作動流体を提供することを可能とするものである
。特に上述の組合せおよび組或範囲におけるODPは0
. 03〜0. 06と予想されR12の代替として極
めて有望な作動流体となるものであも またかかる混合
物は非共沸混合物となり、凝縮過程および蒸発過程にお
いて温度勾配をもった奴 熱源流体との温度差を近接さ
せたロレンツサイクルを構或することにより、R12よ
りも高い或績係数を期待できるものであム実施例 以下、本発明による作動流体のいくつかの実施例につい
て、図を用いて説明すも 第1図{よ クロロジフルオロメタン(R22)、2−
クロロ−1.  1,  1.  2−テトラフルオロ
エタン(R124)、 1−クロロ−1,1−ジフルオ
口エタン(R 1 4 2 b)の3種のフロン類の混
合物によって構戊される作動流体q 一定温度・一定圧
力における平衡状態を三角座標を用いて示したものであ
る。本三角座標においては 三角形の各頂点に 上側頂
点を基点として反時計回りに沸点の低い順に単一物質を
配置しており、座標平面上のある点における各或分の組
戊比(重量比){よ 点と三角形の各辺との距離の比で
表されもまたこのとき、点と三角形の辺との距離(友 
辺に相対する側にある三角座標の頂点に記された物質の
組或比に対応する。第1図においてlc上 温度0℃・
圧力2.  116kg/cm”Gにおける混合物の気
液平衡線であり、この温度・圧力はR12の飽和状態に
相当する。気液平衡線(R12  0℃相当)1の上側
の線は飽和気相風 気液平衡線(R120℃相当)1の
下側の線は飽和液相線を表わし この両線で挟まれた範
囲においては気液平衡状態となん また2(よ 温度5
0℃・圧力1 1.  3 7 3 kg/cm2Gに
おける混合物の気液平衡線であり、この温度・圧力もR
12の飽和状態に相当すも 図からわかるよう!,:,
R22、R124及びR142bがそれぞれ略30〜略
75重量%.O〜略70重量%0〜略55重量%となる
ような組戒範囲ζ友 略0〜略50℃の利用温度におい
てR12とほぼ同等の蒸気圧を有するため望まししt 
さらに R22、Rl24及びR142bがそれぞれ略
35〜略65重量%. O〜路65重量基 0〜略50
重量%となるような組戊範囲ζ10℃と50℃の間のす
べての利用温度においてR12とほぼ同等の蒸気圧を有
するため特に望まし賎 第l図中の点A1〜点F1における作動流体の組或及び
○DPを第1表に示す。点A1〜点C1は気液平衡線(
R12  50℃相当)2の飽和気相線上にあると共に
 気液平衡線(Rl2  0℃相当)1の飽和気相線及
び気液平衡線(R120℃相当)1の飽和液相線の両線
で挟まれた範囲にあることか板 温度O℃・圧力2.1
16kg/cm2G(R12の飽和状態に相当)におい
ては気液平衡状態となる。また 点D1〜点Flは気液
平衡線(R12  0℃相当)1の飽和液線上にあると
共に 気液平衡線(R12  50℃相当)2の飽和気
相線及び気液平衡線(Rl2  50℃相当)2の飽和
液相線の両線で挟まれた範囲にあることか収 温度50
℃・圧力11.373kg/cm”G(R12の飽和状
態に相当)においては気液平衡状態となん 従って、第
1表に示された組或を有する作動流体Lt,  0℃・
50℃におけるRl2の飽和蒸気圧の条件下で飽和状態
あるいは第1表 気液平衡状態を実現レ 略0〜略50℃の利用温度にお
いて、同温度におけるR12の飽和蒸気圧で操作するこ
とにより、R12とほぼ等しい凝縮温度・蒸発温度を得
ることが可能となるものであも ここで(よ 気液平衡線(R12  0℃相当)lある
いは気液平衡線(R12  50℃相当)2上の点につ
いてのみ説明した力交 点A1〜点Flの内側にある戊
 すなわ板 温度0℃・圧力2.  116kg/cm
”G及び温度50℃・圧力1l.37 3 k g/ 
cm”G (両者ともR12の飽和状態に相当)におい
て気液平衡状態となる組戊を有する作動流体についても
同様に操作することにより、略0〜略50℃の利用温度
においてR12とほぼ等しい凝縮温度・蒸発温度を得る
ことが可能となるものである。
第2図!よ R22、 l−クロロー1.  1,  
2.2−テトラフルオ口エタン(R124a)、R14
2bの3種のフロン類の混合物によって構或される作動
流体な 一定温度・一定圧力における平衡状態を三角座
標を用いて示したものであも 第2図において31友 
 温度0℃・圧力2.116kg/cm”Gにおける混
合物の気液平衡線であり、また4!よ 温度50℃・圧
力11.  373kg/cm”Gにおける混合物の気
液平衡線であん この場合に?!,R22、R124a
及びR142bがそれぞれ略30〜略65重量% 0〜
路65重量瓢 0〜略50重量%となるような組戒範囲
力曳R12とほぼ同等の蒸気圧を有するため望ましく、
R22、R124a及びRl 42bがそれぞれ略35
〜略65重量KO〜略65重量米 0〜略50重量%と
なるような組戊範囲力交 特に望ましL℃ 第2図中の点A2〜点F2における作動流体の組戊及び
○DPを第2表に示す。点A2〜点C2は気液平衡線(
R12  50℃相当)4の飽和気相線上にあると共に
 気液平衡線(R120℃相当)3の飽和気相線及び気
液平衡線(R120℃相当)3の飽和液相線の画線で挟
まれた範囲にあることか収 温度0℃・圧力2.116
kg第2表 /cm2G(R12の飽和状態に相当)においては気液
平衡状態となる。また 点D2〜点F2は気液平衡線(
Rl2  0℃相当)3の飽和液線上にあると共に 気
液平衡線(R12  50℃相当)4の飽和気相線及び
気液平衡線(R12  50℃相当)4の飽和液相線の
画線で挟まれた範囲にあることか転 温度50℃・圧力
11.373kg/cm2G(R12の飽和状態に相当
)においては気液平衡状態となa 従って、第2表に示
された組戊を有する作動流体1&  O℃・50℃にお
けるR12の飽和蒸気圧の条件下で飽和状態あるいは気
液平衡状態を実現し 略0〜略50℃の利用温度におい
て、同温度におけるR12の飽和蒸気圧で操作すること
により、R12とほぼ等しい凝縮温度・蒸発温度を得る
ことが可能となるものである。
ここで(よ 気液平衡線(R12  0℃相当)3ある
いは気液平衡線(R12  50℃相当)4上の点につ
いてのみ説明した力支 点A2〜点F2の内側にある戊
 すなわ板 温度O℃・圧力2.116kg/cm”G
及び温度50℃・圧力11.37 3 k g/ cm
”G (両者ともR12の飽和状態に相当)において気
液平衡状態となる組或を有する作動流体についても同様
に操作することにより、略O−略50℃の利用温度にお
いてR12とほぼ等しい凝縮温度・蒸発温度を得ること
が可能となるものである。
以上の実施例においては作動流体は3種のフロン類の混
合物によって構或されている爪 構造異性体を含めて4
種以上のフロンの混合物によって作動流体を構戒するこ
とも勿論可能であり、この場合、クロロジフルオロメタ
ン略30〜略75重’!91−  クロロテトラフルオ
ロエタン0〜賂70重量κ クロロジフルオロエタンO
〜略55重量%となるような組或範囲(よ 略0〜略5
0℃の利用温度においてR12とほぼ同等の蒸気圧を有
するため望まし(t さらに クロロジフルオロメタン
略35〜略65重量米 クロロテトラフルオロエタンO
〜略65重量勉 クロロジフルオロエタンO〜略55重
量%となるような組成範囲{戴 O℃と50℃の間のす
べての利用温度においてR12とほぼ同等の蒸気圧を有
するため特に望まし!,1特に上述の組合せおよび組戊
範囲における○DPは0. 03〜0. 06と予想さ
れ R12の代替として極めて有望な作動流体となるも
のである。
またかかる混合物は非共沸混合物となり、凝縮過程およ
び蒸発過程において温度勾配をもった奴熱源流体との温
度差を近接させたロレンツサイクルを構戊することによ
り、R12よりも高い或績係数を期待できるものである
発明の効果 以上の説明から明らかなように 本発明(戴 作動流体
を、分子構造中に塩素・水素を共に含むフロン類の3種
以上から或る混合物となし その組或範囲を特定したこ
とにより、 (1)底層圏オゾン層に及ぼす影響をR12よりもはる
かに小さくするためQ 作動流体の選択の幅を拡大する
ことが可能である。
(2)機器の利用温度においてR12と同程度の蒸気圧
を有L,R12の代替として現行機器で使用可能である
(3)非共沸混合物の温度勾配の性質を利用して、R1
2よりも高い或績係数を期待できる等の効果を有するも
のであも
【図面の簡単な説明】
第1図〜第2図は 3種のフロン類の混合物によって構
戊される作動流体Q 一定温度・一定圧田 力における平衡状態を三角座標を用いて示した可肴であ
る。 1,3・・・気液平衡線(R12  0℃相当)、2,
4・・・気液平衡線(R12  50℃相当)。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)クロロジフルオロメタン30〜75重量%以下、
    クロロテトラフルオロエタン70重量%以下、クロロジ
    フルオロエタン55重量%以下の少なくとも3種のフロ
    ン類を含む作動流体。
  2. (2)クロロジフルオロメタン35〜65重量%以下、
    クロロテトラフルオロエタン65重量%以下、クロロジ
    フルオロエタン50重量%以下の少なくとも3種のフロ
    ン類を含む作動流体。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5188749A (en) * 1991-07-15 1993-02-23 Elf Atochem North America, Inc. R22/r124/r142b refrigerant blends
US5543071A (en) * 1993-04-05 1996-08-06 Ausimont S.P.A. Compositions consisting of hydrogenated fluorocarbons
US6274062B1 (en) 1996-10-07 2001-08-14 James B. Tieken Halocarbon/hydrocarbon refrigerant blend

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5188749A (en) * 1991-07-15 1993-02-23 Elf Atochem North America, Inc. R22/r124/r142b refrigerant blends
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US6274062B1 (en) 1996-10-07 2001-08-14 James B. Tieken Halocarbon/hydrocarbon refrigerant blend

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