JPH03170586A - 作動流体 - Google Patents
作動流体Info
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Abstract
め要約のデータは記録されません。
Description
使用される作動流体に関すも 従来の技術 従来 エアコン・冷凍機等のヒートポンプ装置において
(よ 作動流体としてフロン類(以下R○0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O〜略50℃の範囲において通常使用されも 中
でもクロロジフルオロメタン(CHCIF2、R22)
は家庭用エアコン、ビル用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 しかしなが転 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、戒層圏オゾン破壊能
力が犬であるフロン類(以下、特定フロンと記す)につ
いてぱ 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瓜 さて、R22はオゾン
破壊係数(トリクロロフルオロメタン(CCIsl’)
の或層圏オゾン破壊能力を1としたときの戊層圏オゾン
破壊能九 以下ODPと記す)が0. 05と微少であ
り、特定フロンではないものの将来的に使用量の増大が
予想され 冷凍・空調機器が広く普及した現在、R22
の使用量及び生産量の増大が人類の生活環境に与える影
響も大きくなるものと予想されている。従って、戊層圏
オゾン破壊能力が小であるものQ 若干の破壊能力があ
るとされるR22の代替となる作動流体の早期開発も強
く要望されている。
圏オゾン層に及ぼす影響がほとんどなLX.R22の代
替となる作動流体を提供するものである。
ルオロメタン(CH2F2)とトリフルオロエタン(C
2HaFs)とテトラフルオロエタン(C282F4)
の三種のフロン類を含へ ジフルオロメタン0〜略60
重量基 トリフルオロエタン0〜略80重ffi %.
テトラフルオロエタン略20〜略80重量%の組或
範囲であることを特徴とするものであり、特に ジフル
オロメタン0〜略50重量米 トリフルオロエタン0〜
略80重量米テトラフルオロエタン略20〜略75重量
%の組或範囲が望ましいものである。
破壊能力のほとんどなし\ 分子構造中に塩素を含まな
いフロン類であるジフルオロメタン(○DP=O)、
トリフルオロエタン(ODP=0)およびテトラフルオ
ロエタン(○DP=0)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R22よりもさらに小さく
、ほとんどなくすることを可能とするものであも 又
本発明は上述の組戊範囲とすることによって、エアコン
・冷凍機等のヒートボンプ装置の利用温度である略O〜
略50℃においてR22と同程度の蒸気圧を有L R
22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a従って上述の組合せお
よび組戒範囲における○DPも0と予想さtb R2
2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べ 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、R22よりも高い或績係数を期待できるもので
ある。
その○DPの値の大きさにつれて地球温暖化の効果も
大きい傾向がある力丈 本発明による作動流体はODP
がOであるフロン類のみの三種以上から或る混合物によ
って構威されているたム地球温暖化の効果はR22と同
程度あるいはR22未満と推定され 最近世界的問題と
なっている地球温暖化への寄与を小とすることをも可能
とするものであ瓜 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
いて説明する。
1−トリフルオロエタン(R143a)、 1,1,
I, 2−テトラフルオロエタン(R134a)の
三種のフロン類の混合物によって構戊される作動流体の
、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ム 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
における各戒分の組戒比(重量比)(友 点と三角形
の各辺との距離の比で表される。またこのとき、点と三
角形の辺との距離ζ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ずん 第l図にお
いて1ζ友 温度O℃・圧力4,044kg/cm2G
における混合物の気液平衡線であり、この温度・圧力は
R22の飽和状態に相当すん 気液平衡線(R22
0℃相当)1の上側の線は飽和気相線 気液平衡線(R
22 0℃相当)l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
も また21表 温度50℃・圧力18. 782k
g/cm2Gにおける混合物の気液平衡線であり、この
温度・圧力もR22の飽和状態に相当すん 図からわか
るように R32、Rl43a及びR134aがそれぞ
れ0〜略45重量%. 0〜略70重量勉略30〜略8
0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R22とほぼ同等の蒸気圧を有するため
望まし鶏 さらに R32、Rl43a及びR134a
がそれぞれ0〜略35重量勉 0〜略65重量% 略3
5〜略75重量%となるような組或範囲(よ 0℃と5
0℃の間のすべての利用温度においてR22とほぼ同等
の蒸気圧を有するため特に望まし(ち第1図中の点A1
〜点F1における作動流体の組戒を第1表に示す。点A
1〜点C1は気液平衡線(相線上にあり、共に気液平衡
線(R22 0℃相当)1の飽和気相線及び気液平衡
線(R22 0℃相当)1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0℃・圧力4. 04
4kg/cm2G(R22の飽和状態に相当)において
は気液平衡状態となa また 点E1〜F1は気液平衡
線(R22 0℃相当)1の飽和液相線上にあると共
に 気液平衡線(R22 50℃相当)2の飽和気相
線及び気液平衡線(R22 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ら、温度50℃
・圧力18. 782kg/Cm’G(R22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Cヨ0℃・50
℃におけるR22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R22の飽和蒸気圧で操作す
ることにより、R22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(R22 0℃相当)lあるいは気液平衡線(R2
2 50℃相当)2上の点についてのみ説明したバ
点A1〜点F1の内側にある点、すなわ板 温度O℃・
圧力4.044kg/cm2G及び温度50℃・圧力1
8.782kg/cm2G(両者ともR22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5
0℃の利用温度においてR22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2図Lt,R32、R143a, 1, 1,
2.2−テトラフルオロエタン(R134)の三種の
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
たものであも 第2図において3は温度0℃・圧力4.
044kg/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18. 78
2kg/cm”Gにおける混合物の気液平衡線であ也
この場合に4戴R32、R143a及びR134がそれ
ぞれ0〜略60重量%. 0〜略80重量勉 略20〜
略70重量%となるような組戒範囲力<.R22とほぼ
同等の蒸気圧を有するため望ましく、 R32、R14
3a及びRI34がそれぞれO〜略50重量%. 0〜
略80重量米 略20〜略65重量%となるような組或
範囲力t 特に望ましい。
2表に示す。点A2〜点C2は気液平衡線(R22
50℃相当)4の飽和気相線上に 点D2〜点F2は気
液平衡線(R22 50℃相当)4の飽和液相線上に
あり、共に気液平衡線(R220℃相当〉 3の飽和気
相線及び気液平衡線(R22 0℃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板 温度0℃・圧
力4.044 k g/ cm2G (R 2 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2表に示された組或を有する作動流体は O℃・5
0℃におけるR22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R22の飽和蒸気圧で操作
することにより、R22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(i 気液平衡線(R22 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
側にある点、すなわ板 温度O℃・圧力4.0 4 4
k g/cm2G及び温度50℃・圧力18.782
kg/cm2G(両者ともR22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O〜略50℃の利用
温度においてR22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。
合物によって構或されている力丈 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り、この場合、ジフルオロメタンO
〜略60重量越 トリフル才ロエタンO〜略80MM%
テトラフルオロエタン略20〜略80重量%となるよ
うな組戒範囲ζよ 略0〜略50℃の利用温度において
R22とほぼ同等の蒸気圧を有するため望まし鶏 さら
に ジフルオロメタンO〜略50重量米 トリフルオロ
エタン0〜略80重量販 テトラフルオロエタン略20
〜略75重量%となるような組戒範囲+li.O℃と5
0℃の間のすべての利用温度においてR22とほぼ同等
の蒸気圧を有するため特に望ましuXQ 特に上述の
組合せおよび組戊範囲におけるODPもOと予想さ花
R22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べ 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、R22よりも高い或績係数を期待できるも
のである。
を、分子構造中に塩素を含まないフロン類のみの三種以
上から威る混合物となし 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R22よりもさら
に小さく、ほとんどなしとする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R22と同程度の蒸気圧
を有L,.R22の代替として現行機器で使用可能であ
る。
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 4.
Claims (2)
- (1)ジフルオロメタン60重量%以下、トリフルオロ
エタン80重量%以下、テトラフルオロエタン20〜8
0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)ジフルオロメタン50重量%以下、トリフルオロ
エタン80重量%以下、テトラフルオロエタン20〜7
5重量%以下であることを特徴とする作動流体。
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Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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US5645754A (en) * | 1993-03-02 | 1997-07-08 | E. I. Du Pont De Nemours And Company | Compositions including a hexafluoroprpoane and dimethyl ether for heat transfer |
-
1989
- 1989-11-30 JP JP1311155A patent/JP2579001B2/ja not_active Expired - Lifetime
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JPH06511493A (ja) * | 1992-02-03 | 1994-12-22 | アライド−シグナル・インコーポレーテッド | 新規の冷媒組成物 |
JP2583013B2 (ja) * | 1992-02-03 | 1997-02-19 | アライド−シグナル・インコーポレーテッド | 新規の冷媒組成物 |
US5645754A (en) * | 1993-03-02 | 1997-07-08 | E. I. Du Pont De Nemours And Company | Compositions including a hexafluoroprpoane and dimethyl ether for heat transfer |
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