JPH03168269A - 作動流体 - Google Patents

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（上　冷凍機・ヒートボンブ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・ヒートボンプ等において｛友　作動流体
としてフロン類（以下Ｒ○○またはＲ○○○と記す）と
呼ばれるハ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０〜５０
℃の範囲において通常使用されも　中でもジクロロジフ
ルオロメタン（ＣＣＩｇＦ２、Ｒ１２）は冷蔵凧　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
れていも 発明が解決しようとする課題 しかしなか転　近年フロンによる戒層圏オゾン層破壊が
地球規模の環境問題となっており、戊層圏オゾン破壊能
力が大であるフロン類（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も　さて、Ｒ１２はオゾ
ン破壊係数（トリクロロフルオロメタン（ＣＣｌｓＦ）
の戒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
は甚だ大きｂ１　　従って、戒層圏オゾン破壊能力が小
であり、Ｒ１２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ｃ−ｔ　　上述の問題に鑑みて試
されたもの玄成層圏オゾン層に及ぼす影響が小さ（＼　
Ｒ１２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べ　少なくとＬ　ベン
タフルオ口エタン（Ｃ２ＨＦｓ）とクロロジフルオロメ
タン（ＣＨＣＩＦ２）とクロロジフルオロエタン（　Ｃ
ｔ　｝ｌ　雪Ｃ　ｔ　Ｆ　ｔ　）の三種のフロン類を含
へ　ペンタフルオロエタンＯ〜７０重量κ　クロロジフ
ルオロメタン０〜７５重量賊　クロロジフルオロエタン
２５〜６５重量％の組戊範囲であることを特徴とするも
のであり、特に　ペンタフルオロエタンＯ〜６０重量％
　クロロジフルオ口メタン０〜６５重量勉　クロロジフ
ルオロエタン３５〜６５重量％の組或範囲が望ましいも
のであも 作用 本発明ζ上　作動流体を、オゾン破壊能力のほとんどな
い分子構造中に塩素を含まないフロン類であるペンタフ
ルオロエタン（ＯＤＰ＝０）と、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）お
よびクロロジフルオロエタン（ＯＤＰ＝０．　　０６）
の少なくとも三種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＆　　又　本発明は上述の組
或範囲とすることによって、冷凍機・ヒートボンブ等の
利用温度であるＯ〜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：６．，
′ｖｆに上述の組合せおよび組戒範囲における○ＤＰは
０．０２〜０．　０６となり、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碌　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も実施例 以下、本発明による作動流体の実施例について、図を用
いて説明すも 第１図ζ友　ペンタフルオロエタン（Ｒ１２５）、クロ
ロジフルオロメタン（Ｒ２２）、　１−クロロ−１．１
−ジフルオロエタンＣＲ１４２ｂ）の三種のフロン類の
混合物によって構威される作動流体α　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
あん　本三角座標において！上　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成分
の組戒比（重量比）；上　　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｛よ　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ん　第１図においてＩ１よ　温
度０℃・圧力２．　　ＩＩ６ｋｇ／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
和状態に相当すん　気液平衡線（Ｒ１２０℃相当）１の
上側の線は飽和気相亀　気液平衡線（Ｒ１２　　０℃相
当〉　１の下側の線は飽和液相線を表わし　この画線で
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５０℃・圧力１１．　　３７３ｋｇ／ｃｍ”Ｇ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ん　図からわかるように　Ｒ１
２５、Ｒ２２及びＲ１４２ｂがそれぞれＯ〜７０重量％
．　０〜７５重量瓢　２５〜６５重量％となるようなｍ
戊範囲Ｇ＆　　Ｏ〜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（〜　さらｊ，：
，Ｒ１２５、Ｒ２２及びＲ１４２ｂがそれぞれ０〜６０
重量勉　０〜６５重量％．　３５〜６５重量％となるよ
うな組或範囲ＩＬＬ　　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戒範囲にお
けるＯＤＰは０．　０２〜０．　０６となり、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 第１図中の点Ａ１〜点Ｆ１における作動流体の組或及び
ＯＤＰを第ｌ表に示す。点Ａ１〜点Ｃ１は気液平衡線（
Ｒｌ２　　５０℃相当）２の飽和気相線上に　点Ｆ１は
気液平衡線（Ｒ１２　　５０℃相当）２の飽和液線上に
あると共に　気液平衡線（Ｒ１２０℃相当）ｌの飽和気
相線及び気液平衡線（Ｒ１２　　０℃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転　温度０℃・
圧力２．　　１１６ｋｇ／ｃｍ”Ｇ（Ｒ１２の飽和状態
に相当）においては気液平衡状態となも　また　点Ｄｌ
及び点Ｅ１は気液平衡線（Ｒ１２　　０℃相当）ｌの飽
和液線上にあると共に　気液平衡線（Ｒｌ２　５０℃相
当）２の飽和気相線及び気液平衡線（Ｒ１２　　５０℃
相当）２の飽和液相線の画線で挟まれた範囲にあること
か板　温度５０℃・圧力１１．　　３７３ｋｇ／ｃｍ’
Ｇ（Ｒｌ２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表に示された組成を有する作動流
体Ｇｅｔ，　　ｏ℃・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気液平衡状態を実現Ｌ，
．θ〜５０℃の利用温度において、同温度に扛けるＲ１
２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
あ也 ここでＧＥＬ　　気液平衡線（Ｒ１２　　０℃相当）！
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パ　点Ａ１〜点Ｆｌの内側にある
点　すなわ板　温度０℃・圧力２．１１６ｋｇ／ｃｍ”
Ｇ及び温度５０℃・圧力１１．３７　３　ｋｇ／ｃｍ”
Ｇ　（両者ともＲｌ２の飽和状態に相当）において気液
平衡状態となる組成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、０〜５０℃の利用温度においてＲ
１２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 本実施例においては作動流体は三種のフロン類の混合物
によって構或されているバ　構造異性体を含めて四種以
上のフロンの混合物によって作動流体を構或することも
勿論可能であも　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
吹　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よりも高い戊績係数を期
待できるものであａ 発明の効果 以上の説明から明らかなように　本発明１′！．作動流
体を、分子構造中に塩素を含まないフロン類と、分子構
造中に塩素・水素を共に含むフロン類の三種以上から或
る混合物となし　その組或範囲を特定したことにより、 （１）戊層圏オゾン層に及ぼす影響をＲｌ２よりもはる
かに小さくするためα　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Ｒｌ２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も （３）非共沸混合物の温度勾配の性質を利用して、Ｒ１
２よりも高い戒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（上　三種のフロン類の混合物によって構或され
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図である。 １・・・気液平衡線（Ｒ１２０℃相当）、２・・・気液
平衡線（Ｒ１２　　５０℃相当）。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）ペンタフルオロエタン７０重量％以下、クロロジ
   フルオロメタン７５重量％以下、クロロジフルオロエタ
   ン２５〜６５重量％以下の少なくとも三種のフロン類を
   含む作動流体。
2. （２）ペンタフルオロエタン６０重量％以下、クロロジ
   フルオロメタン６５重量％以下、クロロジフルオロエタ
   ン３５〜６５重量％以下の少なくとも三種のフロン類を
   含む作動流体。