JPH03170588A - 作動流体 - Google Patents
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Abstract
め要約のデータは記録されません。
Description
用される作動流体に関する。
(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/またば蒸発温
度が略0〜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 近年フロンによる底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、R22はオゾ
ン破壊係数(トリクロロフルオロメタン(CCI●F)
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& R2
2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も 従って、戒層
圏オゾン破壊能力が小であるものへ 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
強く要望されていも 本発明(飄 上述の問題に鑑みて試されたちの玄或層圏
オゾン層に及ぼす影響がほとんどなl,X.R22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 ペン
タフルオロエタン(C2HFs)とトリフルオロエタン
(CaHsFs)とテトラフルオロエタン(CzHzF
−)の三種のフロン類を含へ ペンタフルオ口エタンO
〜略85重量米 トリフルオロエタン0〜略80重量勉
テトラフルオロエタン略l5〜略45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0〜略80重量κ トリフルオロエタンO
〜略80重量% テトラフルオロエタン略20〜略45
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(\ 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口エタン(ODP=O)
, }リフルオロエタン(○DP一〇)およびテトラ
フルオロエタン(○DP=O)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 本発明は上述の組或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ブ装置の利用温度である
略0〜略50℃においてR22と同程度の蒸気圧を有t
,,R22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。従って上述の
組合せおよび組或範囲における○DPも0と予想さit
,R22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△ 熱源
流体との温度差を近接させたロレンッサイクルを構戒す
ることにより、R22よりも高い或績係数を期待できる
ものであも また一般に 戒層圏オゾン破壊能力があるフロン類I−
1 そのODP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交 本発明による作動流体はO
D P IJ< Qであるフロン類のみの三種以上か
ら戒る混合物によって構或されているた数地球温暖化の
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m暖化への寄与を小と
することをも可能とするものであも 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図は ペンタフルオ口エタン(R125)、1.
l, 1−トリフルオロエタン(R143a)、]
, 1, 1. 2−テトラフルオロエタン(R
134a)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(& 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)J
友 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1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1は 温度0℃・圧力4.044
kg/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R22の飽和状態に相当すも気液平衡線
(R22 0℃相当)1の上側の線は飽和気相織 気
液平衡線(R22 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18.
782kg/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 R125、R143a及びR1
34aがそれぞれO〜略75重量%.0〜略70重量勉
略25〜略45重量%となるような組或範囲は 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い。さらにRl25、Rl43a
及びR134aがそれぞれ0〜略65重量触 0〜略6
5重量勉 略35〜略45重量%となるような組戊範囲
CヨO℃と50℃の間のすべての利用温度においてR2
2とほぼ同等の蒸気圧を有するため特に望まし(℃第1
図中の点A1〜点F1における作動流体の組戊を第l表
に示す。点A+〜点C1は気液平衡線(R22 50
℃相当)2の飽和気相線上に 点D1〜点F1は気液平
衡線(R22 50℃相当)2の飽和液相線上にあり
、共に気液平衡線(R220℃相当)1の飽和気相線及
び気液平衡線(R22 0℃相当)l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4.
044 k g/cm’G (R 2 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l表
に示された組或を有する作動流体C戴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0〜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る。
の点についてのみ説明した力丈 点A1〜点F+の内側
にある,屯 すなわ板 温度O℃・圧力4.0 4 4
k g/ cm”G及び温度50℃・圧力1 8.7
8 2kg/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+.iR125、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 G&温度O℃・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(友 温度501−圧力1 8.
7 8 2 kg/cm”Gにおける混合物の気液
平衡線であん この場合にi;LR125、R143a
及びR134がそれぞれO〜略85重量勉 O〜略80
重量% 略15〜略35重量%となるような組戒範囲力
”t R22とほぼ同等の蒸気圧を有するため望まし
く、 Rl25、R143a及びR134がそれぞれ0
〜略80重量V6.0〜略80重量勉 略20〜略30
重量%となるような組戊範囲力曳 特に望まし(1 第2図中の点A2〜点F2における作動流体の組或を第
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/ cm”G (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表に示された組戊を有する作動流体(よ 0℃・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0〜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る。
の点についてのみ説明した力t 点A2〜点F2の内側
にある戊 すなわち、温度O℃・圧力4.0 4 4
k g/cm’G及び温度50℃・圧力1 8.7 8
2 k g/cm”G (−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0〜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。
合物によって構戒されている力支 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戊する
ことも勿論可能であり、この場合、ペンタフルオロエタ
ンO〜略85重量勉トリフルオロエタン0〜略80重量
瓢 テトラフルオロエタン略15〜略45重量%となる
ような組戊範囲(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(1さ
らに ペンタフルオロエタンO〜略80重量%トリフル
オロエタン0〜略80重量勉 テトラフルオロエタン略
20〜略45重量%となるような組戊範囲Lt, 0
℃と50℃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(1 特に上述
の組合せおよび組戊範囲におけるODPも0と予想さt
l,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る。
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
のである。
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己久各である。 l、 3・・・気液平衡線(R22 0t相当)、2
、 4 気液平衡線 (R2 2 5 0℃相当)。
Claims (2)
- (1)ペンタフルオロエタン85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15
〜45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)ペンタフルオロエタン80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
〜45重量%以下であることを特徴とする作動流体。
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