JPH03168274A - Working fluid - Google Patents

Working fluid

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JPH03168274A
JPH03168274A JP1309655A JP30965589A JPH03168274A JP H03168274 A JPH03168274 A JP H03168274A JP 1309655 A JP1309655 A JP 1309655A JP 30965589 A JP30965589 A JP 30965589A JP H03168274 A JPH03168274 A JP H03168274A
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JP
Japan
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vapor
temperature
liquid equilibrium
line
approximately
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JP1309655A
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Japanese (ja)
Inventor
Koji Arita
浩二 有田
Takeshi Tomizawa
猛 富澤
Yuji Yoshida
雄二 吉田
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Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Abstract

PURPOSE:To obtain a working fluid, containing specific amounts of chlorodifluoromethane, tetrafluoroethane and dichlorotrifluoroethane, hardly affecting the stratospheric ozonosphere and used for refrigerators, heat pumps, etc. CONSTITUTION:The objective working fluid containing at least three kinds of fluorocarbons of <=90wt.%, preferably 5-85wt.% chlorodifluoromethane (R22), <=95wt.%, preferably <=85wt.% tetrafluoroethane (R134a) and <=55wt.%, preferably <=50wt.% dichlorotrifluoroethane (R123).

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明(よ 冷凍機・ヒートボンプ等に使用される作動
流体に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION Field of Industrial Application The present invention relates to a working fluid used in refrigerators, heat pumps, etc.

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/または蒸発温度が略0〜略5
0℃の範囲において通常使用される。中でもジクロ口ジ
フルオロメタン(CCl2F2、R l 2)は冷蔵限
 カーエアコンや犬型冷凍機等の作動流体として幅広く
用いられている。
Conventional Technology Conventional Halogenated hydrocarbons called fluorocarbons (hereinafter referred to as R○○ or R○○○) are known as working fluids in refrigerators, heat pumps, etc., and the usage temperature is the condensation temperature and/or Or the evaporation temperature is about 0 to about 5
Usually used in the 0°C range. Among them, dichlorodifluoromethane (CCl2F2, R12) is widely used as a working fluid in refrigerated car air conditioners, dog-shaped refrigerators, and the like.

発明が解決しようとする課題 しかしなが板 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、或層圏オゾン破壊能
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(CCIsF)の或層圏オゾン破壊能
力を1としたときの或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在、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い。従っ
て、底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(
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t,kR12の代替となる作動流
体を提供するものである。
Problems to be Solved by the Invention In recent years, the depletion of the stratospheric ozone layer by fluorocarbons has become a global environmental problem, and some fluorocarbons (hereinafter referred to as specific fluorocarbons), which have the ability to deplete the stratospheric ozone, ) has already been regulated by international treaties, and there is also a movement to abolish the use and production of specified fluorocarbons in the future. ) When the stratospheric ozone depletion ability of
) is 1. Currently, refrigeration and air conditioning equipment is widely used, and reducing the amount of R12 used and produced will have a tremendous impact on human living environments. Therefore, even though there is a strong demand for the early development of a working fluid that can replace R12 due to its low ability to deplete the bottom ozone, the present invention (
This was attempted in view of the above-mentioned problems, and provides a working fluid that has a small effect on the stratospheric ozone layer and can be used as an alternative to t and kR12.

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△ 少なくと仮 クロ
ロジフルオロメタン(CHCIFa)とテトラフルオロ
エタン(C2H2F4)とジクロロトリフルオ口エタン
(C2HC 1 aFt)からの3種のフロン類を含へ
 クロロジフルオロメタンO〜略90重量米  テトラ
フルオロエタン0〜略95重量基 ジクロ口トリフルオ
口エタン0〜略55重量%の組或範囲であることを特徴
とするものであり、特C豪  クロ口ジフルオロメタン
略5〜略85重量κ テトラフルオロエタンO〜略85
重量κ ジクロロトリフルオ口エタンO〜略50重量%
の組戊範囲が望ましいものであも 作用 本発明は 上述の組合せによって、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
ロン類であるテトラフルオロエタン(○DP=O)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(○D
P=0.  05)およびジクロ口トリフルオロエタン
(ODP=0.02)から3種の混合物となすことによ
り、戊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a 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
ボンプ等の利用温度である略O〜賂50℃においてR1
2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O
DPは0.01〜0. 05と予想さh  R12の代
替として極めて有望な作動流体となるものであム 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数 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戒することにより
、R12よりも高い或績係数を期待できるものであa 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、図を用いて説明する。
Means for Solving the Problems The present invention solves the above problems by using at least three types of chlorofluorocarbons: chlorodifluoromethane (CHCIFa), tetrafluoroethane (C2H2F4), and dichlorotrifluoroethane (C2HC1aFt). Chlorodifluoromethane O~approximately 90% by weight Tetrafluoroethane 0~approximately 95% by weight Dichlorotrifluoroethane 0~approximately 55% by weight. Australia Black difluoromethane approx. 5 to approx. 85 weight κ Tetrafluoroethane O to approx. 85
Weight κ dichlorotrifluoroethane O~approximately 50% by weight
Even if the range of composition is desirable, the present invention is still effective.The above combination allows the working fluid to be made of tetrafluoroethane (○DP=O), which is a fluorocarbon that does not contain chlorine in its molecular structure and has almost no ozone depletion ability. and,
Chlorodifluoromethane (○D
P=0. 05) and dichlorotrifluoroethane (ODP=0.02), it is possible to make the effect on the stratospheric ozone layer much smaller than that of R12. Moreover, by setting the above-mentioned composition within a certain range, the present invention achieves R1 at approximately 0 to 50 degrees Celsius, which is the operating temperature of refrigerators, heat pumps, etc.
This makes it possible to provide a working fluid that can be used in current equipment as a substitute for L and R12, and has a vapor pressure comparable to that of L and R12. O in particular in the above-mentioned combinations and ranges
DP is 0.01~0. This is expected to be a very promising working fluid as an alternative to R12.In addition, such a mixture will be a non-azeotropic mixture, and will have a temperature gradient in the condensation and evaporation processes. By paying close attention to the Lorenz cycle, a higher coefficient of performance than R12 can be expected.Examples Hereinafter, some examples of working fluids according to the present invention will be described with reference to the drawings.

第l図は クロロジフルオロメタン(R22)、1, 
 1,  1.  2−テトラフルオロエタン(R13
4a)、 2,2−ジクロo−1.  1.  1−ト
リフルオロエタン(R123)の3種のフロン類の混合
物からの作動流体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る。本三角座標
において(よ 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歳分の組戊比(重量比)
ζ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(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
する。第1図において1 +1  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も 気
液平衡線(R12  0℃相当)1の上側の線は飽和気
相銑 気液平衡線(R12  0℃相当)1の下側の線
は飽和液相線を表わ獣 この両線で挟まれた範囲におい
ては気液平衡状態となも また2C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R12の飽和状態に相当
する。
Figure l shows chlorodifluoromethane (R22), 1,
1, 1. 2-tetrafluoroethane (R13
4a), 2,2-dichloro o-1. 1. Working fluid α from a mixture of three types of fluorocarbons, 1-trifluoroethane (R123) The equilibrium state at constant temperature and constant pressure is shown using triangular coordinates. In this triangular coordinate system, single substances are placed at each vertex of the triangle in order of decreasing boiling point, starting from the upper vertex and moving counterclockwise.
The composition ratio (weight ratio) of each year at a certain point on the coordinate plane
ζ is expressed as the ratio of the distance between the point and each side of the triangle.In this case, the distance between the point and the side of the triangle (y) is the ratio of the distance between the point and each side of the triangle. Corresponds to the ratio.In Figure 1, 1 + 1 Temperature 0°C, Pressure 2.
This is the vapor-liquid equilibrium line of the mixture at 116 kg/cm"G, and this temperature and pressure correspond to the saturated state of R12. The line below the equilibrium line (R12, equivalent to 0°C) 1 represents the saturated liquidus line.The range between these two lines is in a state of vapor-liquid equilibrium.It is also 2C.Temperature: 50°C, Pressure: 11. This is the vapor-liquid equilibrium line of the mixture at 373 kg/cm'G, and this temperature and pressure also correspond to the saturated state of R12.

図からわかるように R22、R134a及びR123
がそれぞれ0〜略90重量% 0〜略95重量KO〜略
55重量%となるような組或範囲(よ 略O〜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l=% (さらにR22、Rl 34 a及
びR123がそれぞれ略5〜略85重量%. 0〜略8
5重量触 略5〜略50重量%となるような組戊範囲C
ヨ0℃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し 第1図中の点A1〜点F1における作動流体の組戒及び
○DPを第1表に示す。点A1〜点Clは気液平衡線(
Rl2  50℃相当)2の飽和気相線上に 点Fl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(R12  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転 温度O℃・
圧力2.  1 1 6kg/cm2G (Rl 2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及び点E1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(Rl2 
 50℃相当)2の飽和気相線及び気液平衡線(Rl2
.50℃相当)2の飽和液相線の画線で挟まれた範囲に
あることか転 温度50℃・圧力1 1.  3 7 
3 kg/cm2G (R 1 2の飽和状態に相当)
においては気液平衡状態となる。従って、第1表に示さ
れた組或を有する作動流体I−L  O℃第1表 ・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O〜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。
As can be seen from the figure, R22, R134a and R123
are respectively 0 to approximately 90% by weight and 0 to approximately 95% by weight (0 to approximately 50°C).
It is desirable that R22, Rl 34 a and R123 each have a vapor pressure of about 5 to about 85% by weight.0 to about 8.
5 weight% Assembling range C such that approximately 5 to approximately 50% by weight
R12 at all operating temperatures between 0°C and 50°C
Table 1 shows the working fluid composition and DP at points A1 to F1 in FIG. Point A1 to point Cl are the vapor-liquid equilibrium line (
Point Fl is on the saturated vapor line of the vapor-liquid equilibrium line (R12 equivalent to 50°C) 2, and the saturated vapor line of the vapor-liquid equilibrium line (R12 equivalent to 0°C) 1. It must be within the range between the saturated liquidus line of vapor-liquid equilibrium line (equivalent to R120℃) 1.
Pressure 2. At 1 1 6 kg/cm2G (corresponding to the saturated state of Rl 2), a gas-liquid equilibrium state is reached. In addition, points D1 and E1 are on the saturated liquid line of the vapor-liquid equilibrium line (R12, equivalent to 0°C) 1, and the vapor-liquid equilibrium line (Rl2
50℃ equivalent) 2 saturated gas phase line and vapor liquid equilibrium line (Rl2
.. Temperature: 50°C, Pressure: 1. 3 7
3 kg/cm2G (equivalent to the saturated state of R 1 2)
At this point, there is a gas-liquid equilibrium state. Therefore, a working fluid I-L having the composition shown in Table 1 can achieve a saturated state or a vapor-liquid equilibrium state under the conditions of the saturated vapor pressure of R12 at Table 1 and 50°C. At a usage temperature of 50° C., by operating at the saturated vapor pressure of R12 at the same temperature, it is possible to obtain condensation and evaporation temperatures almost equal to R12.

ここでζ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支 点A1〜点Flの内側にある点
、すなわム 温度O℃・圧力2.116kg/cm2G
及び温度50℃・圧力11.37 3 k g/ cm
”G (両者ともR12のl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。
Here, ζ is a force support that explains only the points on the vapor-liquid equilibrium line (R12, equivalent to 0°C) 1 or the vapor-liquid equilibrium line (R12, equivalent to 50°C) 2. A point inside points A1 to Fl, that is, M Temperature 0℃・Pressure 2.116kg/cm2G
and temperature 50℃・pressure 11.373 kg/cm
By performing the same operation for a working fluid that has a composition that reaches a vapor-liquid equilibrium state at "G" (both correspond to the saturated state of R12), condensation approximately equal to that of R12 can be achieved at a usage temperature of approximately 0 to approximately 50°C. This makes it possible to obtain temperature and evaporation temperature.

第2図i:LR22、R134a,  1.  2−ジ
クロロトリフルオロエタン(R123a)の3種のフロ
ン類の混合物によって構戒される作動流体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。第2図において3ζよ温度0℃・圧力2. 
 116kg/cm2Gにおける混合物の気液平衡線で
あり、また4(よ 温度501−圧力11.  373
kg/cm”Gにおける混合物の気液平衡線であも こ
の場合に!iR22、Rl 34a及びR123aがそ
れぞれO〜略90重量%. 0〜略95重量勉 0〜略
55重量%となるような組或範囲カ−x  R12とほ
ぼ同等の蒸気圧を有するため望ましく、R22、R13
4a及びR123aがそれぞれ略5〜略85重量触 0
〜略85重量糸 略5〜略50重量%となるような組戊
範囲力( 特に望ましい。
Figure 2 i: LR22, R134a, 1. The working fluid Q is kept at a constant temperature by a mixture of three types of fluorocarbons, 2-dichlorotrifluoroethane (R123a).
The equilibrium state at constant pressure is shown using triangular coordinates. In Figure 2, 3ζ, temperature 0°C, pressure 2.
It is the vapor-liquid equilibrium line of the mixture at 116 kg/cm2G, and it is also 4 (yo Temperature 501 - Pressure 11.373
In this case, the vapor-liquid equilibrium line of the mixture at kg/cm''G is such that !iR22, Rl 34a and R123a are each 0 to approximately 90% by weight. A certain range car-x R22, R13 is desirable because it has almost the same vapor pressure as R12.
4a and R123a each weigh approximately 5 to approximately 85% by weight 0
- approximately 85 weight yarn, braiding range force such that it is approximately 5 to approximately 50% by weight (particularly desirable).

第2図中の点A2〜点F2における作動流体の組或及び
○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 点F2は
気液平衡線(R12  50℃相当)4の飽和液線上に
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(RI20℃相当)3の飽和液相線
の両線第2表 で挟まれた範囲にあることか板 温度O℃・圧力2. 
 1 ’1.6kg/cm2G (R12の飽和状態に
相当)においては気液平衡状態となん また 点D2及
び点E2は気液平衡線(R12  0℃相当)3の飽和
液線上にあると共に 気液平衡線(Rl2 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
なる。従って、第2表に示された組或を有する作動流体
ζ10℃・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瞥を実現し 略O〜略5
0℃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(友 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t 点A2〜点F2の内側にある九
 すなわ板 温度O℃・圧力2.116kg/cm”G
及び温度50℃・圧力11.37 3 kg/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。
Table 2 shows the working fluid combinations and DP at points A2 to F2 in FIG. Points A2 to C2 are the vapor-liquid equilibrium line (
Point F2 is on the saturated liquid line of vapor-liquid equilibrium line (R12 equivalent to 50°C) 4, and the saturated vapor phase line of vapor-liquid equilibrium line (R12 equivalent to 50°C) 3 The liquid equilibrium line (RI equivalent to 20°C) 3 must be within the range between the saturated liquidus line and both lines in Table 2. Temperature 0°C/Pressure 2.
1 ' At 1.6 kg/cm2G (corresponding to the saturated state of R12), it is not a vapor-liquid equilibrium state. Also, point D2 and point E2 are on the saturated liquid line of the vapor-liquid equilibrium line (corresponding to R12 0°C) 3, and the gas-liquid It must be within the range between the saturated gas phase line of equilibrium line (R12, equivalent to 50°C) 4 and the saturated liquidus line of vapor liquid equilibrium line (R12, equivalent to 50°C) 4. Temperature 50°C, pressure 11 .. 373kg/cm”G
(corresponding to the saturated state of R12), a gas-liquid equilibrium state is reached. Therefore, a working fluid having the composition shown in Table 2 can achieve a saturated state or a vapor-liquid equilibrium state under the condition of R12's saturated vapor pressure at 10°C and 50°C.
At a usage temperature of 0°C, by operating at the saturated vapor pressure of R12 at the same temperature, it is possible to obtain condensation and evaporation temperatures almost equal to R12. Force t explained only for points on the vapor-liquid equilibrium line (R12 equivalent to 50°C) 4 (R12 equivalent to 0°C) 9 inside points A2 to F2, i.e. plate Temperature 0°C, pressure 2.116 kg/cm ”G
and temperature 50℃・pressure 11.37 3 kg/cm"G
(Both correspond to the saturated state of R12) By performing the same operation for a working fluid having a composition that is in a vapor-liquid equilibrium state, the condensation temperature and evaporation temperature are approximately equal to R12 at the operating temperature of approximately 0 to approximately 50°C. It is possible to obtain the temperature.

第3図(よ R22、 1,  1,  2.  2−
テトラフルオロエタン(R134)、R123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
たものであも 第3図において5(よ温度0℃・圧力2
.  116kg/cm2Gにおける混合物の気液平衡
線であり、また6(よ 温度501・圧力1 1.  
3 7 3 kg/cm2Gにおける混合物の気液平衡
線であん この場合に4LR22、R134及びR12
3がそれぞれ略25〜略90重量KO〜略75重量基 
0〜略55重量%となるような組或範囲力<.R12と
ほぼ同等の蒸気第3表 圧を有するため望ましく、R22、Rl34及びR12
3がそれぞれ略30〜略85重量κ O〜略70重量短
 0〜略50重量%となるような組戊範囲力交 特に望
まし(1 第3図中の点A3〜点F3における作動流体の組戒及び
ODPを第3表に示す。点A3〜点C3は気液平衡線(
R12  50℃相当)6の飽和気相線上に 点F3は
気液平衡線(R12  50℃相当)6の飽和液線上に
あると共に 気液平衡線(R120℃相当)5の飽和気
相線及び気液平衡線(R12  0℃相当)5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0℃・
圧力2.  1 1 6kg/cm2G (Rl 2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D3及び点E3は気液平衡線(R12  0℃相当
)5の飽和液線上にあると共に 気液平衡線(Rl2 
50℃相当)6の飽和気相線及び気液平衡線(R12 
 50℃相当)6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1 1.  3 7 
3 kg/cm”G (R 1 2の飽和状態に相当〉
においては気液平衡状態となる。従って、第3表に示さ
れた組或を有する作動流体(上 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も ここでは 気液平衡線(R12  0℃相当)5あるい
は気液平衡線(RL2  50℃相当)6上の点につい
てのみ説明した力( 点A3〜点F3の内側にある戊 
すなわ板 温度O℃・圧力2.116kg/cm2G及
び温度50℃・圧力11、 37 3 kg/cm2G
 (両者ともR12の飽和状態に相当)において気液平
衡状態となる組戒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
Rl2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 第4図iiR22、R134、R123a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
ものであも 第4図において71よ 温度0℃・圧力2
.  1 1 6kg/cm”Gにおける混合物の気液
平衡線であり、また8(友温度50℃・圧力1 1. 
 3 7 3 kg/cm”Gにおける混合物の気液平
衡線である。この場合にはR22、R134及びR12
3aがそれぞれ略25〜略90重量%.0〜略75重量
%0〜略55重量%となるような組戊範囲力<,R12
とほぼ同等の蒸気圧を有するため望ましく、R22、R
134及びRl23aがそれぞれ略30〜略85重量%
.0〜略70重量%.O〜略50重量%となるような組
戊範囲力交 特に望ましし1第4図中の点A4〜点F4
における作動流体の組戒及び○DPを第4表に示す。点
A4〜点C4は気液平衡線(R12  50℃相当)8
の飽和気相線上に 点F4は気液平衡線(R12  5
0℃相当)8の飽和液線上にあると共4へ  気液平衡
線(R12  0℃相当)7の飽和気相線及び気液平第
4表 衡線(R l 2  0℃相当)7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O℃・圧力2. 
 116kg/cm2G(R12の飽和状態に相当冫に
、おいては気液平衡状態となる。また 点D4及び点E
4は気液平衡線(R12  0℃相当)7の飽和液線上
にあると共に 気液平衡線(Rl2 50℃相当)8の
飽和気相線及び気液平衡線(Rl2  50℃相当)8
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50℃・圧力11.  373kg/cm”G(R1
2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4表に示された組戒を有する作動流体cヨ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O〜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。
Figure 3 (R22, 1, 1, 2. 2-
The equilibrium state of a working fluid α composed of a mixture of three types of fluorocarbons, tetrafluoroethane (R134) and R123, at a constant temperature and constant pressure is shown using triangular coordinates. Temperature 0℃・Pressure 2
.. It is the vapor-liquid equilibrium line of the mixture at 116 kg/cm2G, and it is also 6 (Yo) Temperature 501, Pressure 1 1.
3 7 3 Gas-liquid equilibrium line of mixture at kg/cm2G In this case, 4LR22, R134 and R12
3 is approximately 25 to approximately 90 weight KO to approximately 75 weight group, respectively.
A certain range of assembly force such that 0 to approximately 55% by weight <. R22, Rl34 and R12 are desirable because they have a steam third surface pressure almost equivalent to R12.
Particularly desirable is the assembly range force such that 3 is about 30 to about 85 weight κ O to about 70 weight % and 0 to about 50 weight % (1) The group precepts and ODP are shown in Table 3. Points A3 to C3 are on the vapor-liquid equilibrium line (
Point F3 is on the saturated liquid line of vapor-liquid equilibrium line (R12 equivalent to 50°C) 6, and the saturated vapor phase line of vapor-liquid equilibrium line (R12 equivalent to 50°C) 5 The liquid equilibrium line (R12 equivalent to 0℃) is within the range between the saturated liquidus lines of 5.
Pressure 2. At 1 1 6 kg/cm2G (corresponding to the saturated state of Rl 2), a gas-liquid equilibrium state is reached. In addition, point D3 and point E3 are on the saturated liquid line of the vapor-liquid equilibrium line (R12, equivalent to 0°C) 5, and the vapor-liquid equilibrium line (Rl2
50℃ equivalent) 6 saturated gas phase line and vapor liquid equilibrium line (R12
Temperature: 50°C, Pressure: 1. 3 7
3 kg/cm”G (equivalent to the saturated state of R 1 2)
At this point, there is a gas-liquid equilibrium state. Therefore, working fluids having the composition shown in Table 3 (above) must be used at approximately 0°C to approximately 50°C to achieve a saturated state or vapor-liquid equilibrium state under the conditions of R12's saturated vapor pressure at 0°C and 50°C. At temperature,
By operating at the saturated vapor pressure of R12 at the same temperature, it is possible to obtain condensation and evaporation temperatures almost equal to -R12. The force explained only for the points on the liquid equilibrium line (RL2, equivalent to 50℃) 6 (the force inside points A3 to F3)
Name plate Temperature 0℃・Pressure 2.116kg/cm2G and Temperature 50℃・Pressure 11, 373 kg/cm2G
(Both correspond to the saturated state of R12) By performing the same operation for a working fluid that has a gas-liquid equilibrium state, the condensation temperature and evaporation temperature are approximately equal to Rl2 at a usage temperature of approximately 0 to approximately 50°C. Figure 4 ii A working fluid Q composed of a mixture of three types of fluorocarbons, R22, R134, and R123a. Even the one shown is 71 in Figure 4. Temperature 0℃, pressure 2
.. It is the vapor-liquid equilibrium line of the mixture at 1 1 6 kg/cm"G, and 8 (temperature 50°C, pressure 1 1.
It is the vapor-liquid equilibrium line of the mixture at 3 7 3 kg/cm"G. In this case, R22, R134 and R12
3a is about 25 to about 90% by weight, respectively. Assembling range force such that 0 to approximately 75% by weight 0 to approximately 55% by weight <, R12
It is desirable because it has almost the same vapor pressure as R22, R
134 and Rl23a each about 30 to about 85% by weight
.. 0 to approximately 70% by weight. Particularly desirable is an assembly range force such that O~approximately 50% by weight 1 Points A4 to F4 in Figure 4
The working fluid composition and ○DP are shown in Table 4. Points A4 to C4 are vapor-liquid equilibrium lines (R12 equivalent to 50°C) 8
Point F4 is on the saturated vapor phase line of the vapor-liquid equilibrium line (R12 5
If it is on the saturated liquid line of 8 (equivalent to 0℃), go to 4. It must be within the range between the lines of the saturated liquidus line.Temperature 0°C/Pressure 2.
116 kg/cm2G (corresponding to the saturated state of R12, it becomes a gas-liquid equilibrium state. Also, point D4 and point E
4 is on the saturated liquid line of the vapor-liquid equilibrium line (R12 equivalent to 0°C) 7, and the saturated vapor phase line of the vapor-liquid equilibrium line (Rl2 equivalent to 50°C) 8 and the vapor-liquid equilibrium line (Rl2 equivalent to 50°C) 8
Temperature: 50°C, Pressure: 11. 373kg/cm”G (R1
(equivalent to the saturated state of 2), what is the vapor-liquid equilibrium state?
Therefore, the working fluid having the composition shown in Table 4
By realizing a saturated state or a vapor-liquid equilibrium state under the conditions of the saturated vapor pressure of R12 at 50°C and 50°C, and operating at the saturated vapor pressure of R12 at the same temperature at a usage temperature of about 0 to about 50°C, R12 The condensing temperature is almost equal to
This makes it possible to obtain the evaporation temperature.

ここでcヨ  気液平衡線(R1.2  0℃相当)7
あるいは気液平衡線(R12  50℃相当)8上の点
についてのみ説明したht 点A4〜点F4の内側にあ
る点、すなわ水 温度0℃・圧力2.  116kg/
cm’G及び温度50℃・圧力11.373kg/cm
QG(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。
Here, c yo Vapor-liquid equilibrium line (R1.2 equivalent to 0℃) 7
Alternatively, only points on the vapor-liquid equilibrium line (R12 equivalent to 50°C) 8 are explained. Points inside points A4 to F4, that is, water temperature 0°C and pressure 2. 116kg/
cm'G and temperature 50℃・pressure 11.373kg/cm
By performing the same operation on a working fluid having a composition that is in vapor-liquid equilibrium at QG (both of which correspond to the saturated state of R12), the condensation temperature is approximately equal to that of R12 at a usage temperature of approximately 0 to approximately 50°C. This makes it possible to obtain the evaporation temperature.

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
合物によって構戊されている力交 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戊する
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O〜略90重量触テトラフルオロエタンO〜略95
重量米 ジクロロトリフルオロエタン0〜略55重量%
となるような組成範囲は 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L
〜 さらに クロロジフルオロメタン略5〜略85重量
米 テトラフルオロエタン0〜略85重量勉 ジクロ口
トリフルオロエタン0〜略50重量%となるような組戊
範囲{よ 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い
。特に上述の組合せおよび組戊範囲におけるODPは0
. 01〜0. 05と予想さtl,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、R1
2よりも高い戊績係数を期待できるものである。
In the above embodiments, the working fluid is composed of a mixture of three types of fluorocarbons.Of course, the working fluid can also be composed of a mixture of four or more types of fluorocarbons, including structural isomers. , in this case, chlorodifluoromethane O to about 90% by weight, tetrafluoroethane O to about 95%
Weight Rice: Dichlorotrifluoroethane 0 to approximately 55% by weight
A composition range in which L
~ In addition, chlorodifluoromethane approximately 5 to approximately 85% by weight, tetrafluoroethane 0 to approximately 85% by weight, dichlorotrifluoroethane 0 to approximately 50% by weight {all between 0°C and 50°C It is particularly desirable because it has a vapor pressure almost equal to that of R12 at the operating temperature of R12. In particular, the ODP in the above combinations and ranges is 0.
.. 01~0. This mixture is expected to be a very promising working fluid as a replacement for tl and R12.In addition, such a mixture will be a non-azeotropic mixture, and will have a temperature gradient in the condensation and evaporation processes. By constructing Lorenz cycles in close proximity, R1
A performance coefficient higher than that of 2 can be expected.

発明の効果 以上の説明から明らかなように 本発明&上 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)戊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α 作動流体の選択の幅を拡大する
ことが可能であも (2)機器の利用温度においてR12と同程度の蒸気圧
を有1,,R12の代替として現行機器で使用可能であ
る。
Effects of the Invention As is clear from the above explanation, the present invention & above uses a working fluid consisting of three or more types: fluorocarbons that do not contain chlorine in their molecular structure, and fluorocarbons that contain both chlorine and hydrogen in their molecular structure. By specifying the range of mixtures and non-mixtures, it is possible to (1) expand the range of choices of working fluids in order to make the effect on the stratospheric ozone layer much smaller than that of R12; 2) It has a vapor pressure comparable to that of R12 at the operating temperature of the equipment, and can be used in current equipment as an alternative to R12.

(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
のである。
(3) Taking advantage of the temperature gradient properties of non-azeotropic mixtures, R1
This has the effect that a performance coefficient higher than that of 2 can be expected.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図〜第4図(よ 3種のフロン類の混合物によって
構戊される作動流体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toであ氏 1,  3,  5.  7・・・気液平衡線(Rl2
  0℃相当)、 2,  4,  6.  8・・・
気液平衡線(R12 50℃相当)。
Figures 1 to 4 show the equilibrium state of a working fluid α composed of a mixture of three types of fluorocarbons using triangular coordinates at constant temperature and constant pressure. 7... Gas-liquid equilibrium line (Rl2
(equivalent to 0℃), 2, 4, 6. 8...
Gas-liquid equilibrium line (R12 equivalent to 50°C).

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)クロロジフルオロメタン90重量%以下、テトラ
フルオロエタン95重量%以下、ジクロロトリフルオロ
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。
(1) A working fluid containing at least three types of fluorocarbons: 90% by weight or less of chlorodifluoromethane, 95% by weight or less of tetrafluoroethane, and 55% by weight or less of dichlorotrifluoroethane.
(2)クロロジフルオロメタン5〜85重量%以下、テ
トラフルオロエタン85重量%以下、ジクロロトリフル
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。
(2) A working fluid containing at least three types of fluorocarbons: 5 to 85% by weight of chlorodifluoromethane, 85% by weight or less of tetrafluoroethane, and 50% by weight or less of dichlorotrifluoroethane.
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