JPH03172385A - 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
使用される作動流体に関すa 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
!表 作動流体としてフロン類(以下R○○またはRO
OO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(CHClF2、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 しかしなが収 近年フロンによる成層圏オゾン層破壊が
地球規模の環境問題となっており、成層圏オゾン破壊能
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(CClgF)
の成層圏オゾン破壊能力を1としたときの成層圏オゾン
破壊能力 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& 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も 従って、成層圏
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(上 上述の問題に鑑みて試されたちのて成層圏
オゾン層に及ぼす影響がほとんどな(\ R22の代替
となる作動流体を提供するものであも課題を解決するた
めの手段 本発明は上述の課題を解決するたへ 少なくとL トリ
フルオロメタン(CHFa)とジフルオロメタン(CH
2F2)とテトラフルオロエタン(C282F4)の三
種のフロン類を含へ トリフルオロメタン0〜略50重
量販 ジフルオロメタンO〜略60重量鳳 テトラフル
オロエタン略40〜略95重量%の組成範囲であること
を特徴とするものであり、特へ トリフルオロメタン0
〜略40重量翅 ジフルオロメタンO〜略50重量賊
テトラフルオロエタン略50〜略90重量%の組成範囲
が望ましいものであa 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1.% 分子構造中に塩素を含
まないフロン類であるトリフルオロメタン(OD P
= O)、ジフルオロメタン(ODP=O)およびテト
ラフルオロエタン(ODP=0)の混合物となすことに
より、成層圏オゾン層に及ぼす影響をR22よりもさら
に小さく、はとんどなくすることを可能とするものであ
4 又 本発明は上述の組成範囲とすることによって、
エアコン・冷凍機等のヒートポンプ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
1..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。
と予想さh R22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
った八 熱源流体との温度差を近接させたロレンツサイ
クルを構成することにより、R22よりも高い成績係数
を期待できるものであム また一般く 成層圏オゾン破壊能力があるフロン類は
そのODPの値の大きさにつれて地球温暖化の効果も大
きい傾向があるカミ 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成る混合物によっ
て構成されているたへ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
するものであム さて、本発明は特にトリフルオロメタンを含む三種以上
のフロン類から成る混合物であa トリフルオロメタン
(よ 臨界温度が低く(25,7℃)、蒸気圧が高いた
めく 単独では略0〜略50℃の利用温度のエアコン・
冷凍機等のヒートポンプ装置には使用できないカミ 現
在でも市販されており、かかる混合物とすることによっ
て実用的なR22の代替となる作動流体を構成すること
が可能となるものであa 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(ヨトリフルオロメタン(R23)、ジフルオロ
メタン(R32)、 1. 1. 1. 2−テトラフ
ルオロエタン(R134a)の三種のフロン類の混合物
によって構成される作動流体へ定温度・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 本三
角座標において(瓜三角形の各頂点t、:、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成比
(重量比)C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(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
成比に対応すム 第1図において1 +1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、この温度・圧力はR22の飽和状態に相当
すa 気液平衡線(R220℃相当)1の上側の線は飽
和気相線 気液平両線(R220℃相当)■の下側の線
(よ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へ また2は 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
当する。R23を単独で使用すると、50℃においては
臨界温度を超えてしまうものへかかる混合物となすこと
によって飽和状態が存在し 略0〜略50℃の利用温度
のエアコン・冷凍機等のヒートポンプ装置に使用するこ
とが可能となるものである。図かられかるよう+QR2
3、R32及びR134aがそれぞれ0〜略35重量%
、0〜略45重量鳳 略55〜略95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R2
2とほぼ同等の蒸気圧を有するため望ましt、Xo
さら!’−R23、R32及びR134aがそれぞれ0
〜略25重量o/、0〜略35重量基 略65〜略90
重量%となるような組成範囲は 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く− 第1図中の点A1−点F+における作動流体の組成を第
1表に示す。点A1−点CIは気液平衡線(R2250
℃相当)2の飽和液相線上鳳 点0〜点F1は気液平衡
線(R2250℃相当)2の飽和液相線上にあり、共に
気液平衡線(R220℃相当)■の飽和気相線及び気液
平衡線(R220℃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収 温度0℃・圧力4.044
k g/ 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
組成を有する作動流体(友 0℃・50℃におけるR2
2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1上 気液平衡線(R2250℃相当)2上の点
についてのみ説明した力(点A+〜点FIの内側にある
、魚 すなわ板 温度0℃・圧力4゜044 k g/
cm’G及び温度50℃・圧力18゜782 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、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a 第2図3友 R23、R32、l、 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成される作動流体へ −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a 第2図において3(表温度O℃・圧力4.
’044 k g/ cm2G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. 7
82kg/cm”Gにおける混合物の気液平衡線であa
この場合にi戴R23、R32及びR134がそれぞ
れ0〜略50重量勉0〜略60重量鳳 略40〜略90
重量%となるような組成範囲力<、R22とほぼ同等の
蒸気圧を有するため望ましく、R23、R32及びR1
34がそれぞれ0〜略40重量%、0〜略50重量鳳
略50〜略85重量%となるような組成範囲力交 特に
望ましく− 第2図中の点A2−点D2における作動流体の組成を第
2表に示す。点A2、点B2は気液平衡線(R2250
℃相当)4の飽和液相線上鳳 点C2、点D2は気液平
衡線(R2250℃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(R220℃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4.044
k g/ cm”G (R22の飽和状態に相当)に
おいては気液平衡状態となム 従って、第2表に示され
た組成を有する作動流体ζよ 0℃・50℃におけるR
22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11表 のであも ここで(上 気液平衡線(R2250℃相当)4上の点
についてのみ説明した力(点At−点Daの内側にある
戊 すなわ板 温度0℃・圧力4゜044 k g/
cm”G及び温度50℃・圧力18゜782 k g/
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、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も 以上の実施例においては作動流体は三種のフロン類の混
合物によって構成されているカミ 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成する
ことも勿論可能であり、この場合、 トリフルオロメタ
ンO〜略50重量勉 ジフルオロメタン0〜略60重量
賊 テトラフルオロエタン略40〜略95重量%となる
ような組成範囲(友 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し−さ
らく トリフルオロメタン0〜略40重量瓢 ジフルオ
ロメタンO〜略50重量越 テトラフルオロエタン略5
0〜略90重量%となるような組成範囲(友 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く〜 特に上述の組合
せおよび組成範囲におけるODPも0と予想さh R
22の代替として極めて有望な作動流体となるものであ
a 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成するこ
とにより、R22よりも高い成績係数を期待できるもの
であも 発明の効果 以上の説明から明らかなよう艮 本発明(友トリフルオ
ロメタンを含へ 作動流体を、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成る混合物となし そ
の組成範囲を特定したことにより、 (1)成層圏オゾン層に及ぼす影響をR22よりもさら
に小さく、は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)トリフルオロメタン単独では使用できない機器の
利用温度においてR22と同程度の蒸気圧を有り、R2
2の代替として現行機器で使用可能であa (3)非共沸混合物の温度勾配の性質を利用して、R2
2よりも高い成績係数を期待できる等の効果を有するも
のであも
構成される作動流体へ 一定温度・一定圧1.3・・・
気液平衡線(R220℃相当)、2.4・・・気液平衡
線(R2250℃相当)。
Claims (2)
- (1)トリフルオロメタン50重量%以下、ジフルオロ
メタン60重量%以下、テトラフルオロエタン40〜9
5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)トリフルオロメタン40重量%以下、ジフルオロ
メタン50重量%以下、テトラフルオロエタン50〜9
0重量%以下であることを特徴とする作動流体。
Priority Applications (8)
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JP1311167A JPH0655943B2 (ja) | 1989-11-30 | 1989-11-30 | 作動流体 |
DE69011632T DE69011632T2 (de) | 1989-11-30 | 1990-11-27 | Arbeitsmittel. |
SG1995903605A SG28336G (en) | 1989-11-30 | 1990-11-27 | Working fluid |
EP90122652A EP0430169B1 (en) | 1989-11-30 | 1990-11-27 | Working fluid |
KR1019900019596A KR930010516B1 (ko) | 1989-11-30 | 1990-11-30 | 작동유체 |
US07/832,649 US5370811A (en) | 1989-11-30 | 1992-02-11 | Working fluid containing tetrafluoroethane |
US08/305,320 US5438849A (en) | 1989-11-30 | 1994-09-15 | Air conditioner and heat pump with tetra fluoroethane-containing working fluid |
HK42495A HK42495A (en) | 1989-11-30 | 1995-03-23 | Working fluid |
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Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
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JPH03172385A true JPH03172385A (ja) | 1991-07-25 |
JPH0655943B2 JPH0655943B2 (ja) | 1994-07-27 |
Family
ID=18013898
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP1311167A Expired - Lifetime JPH0655943B2 (ja) | 1989-11-30 | 1989-11-30 | 作動流体 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0655943B2 (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5290466A (en) * | 1991-10-31 | 1994-03-01 | E. I. Du Pont De Nemours And Company | Compositions of difluoromethane and tetrafluoroethane |
TR26928A (tr) * | 1992-07-11 | 1994-08-24 | Solvay Flour Und Derivate Gmbh | Yeni sogutucu bilesimler. |
EP0693541A1 (fr) * | 1994-07-19 | 1996-01-24 | Elf Atochem S.A. | Mélanges non azéotropiques de difluorométhane, trifluorométhane et 1,1,1,2-tétrafluoroéthane, et leur application comme fluides frigorigènes |
-
1989
- 1989-11-30 JP JP1311167A patent/JPH0655943B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5290466A (en) * | 1991-10-31 | 1994-03-01 | E. I. Du Pont De Nemours And Company | Compositions of difluoromethane and tetrafluoroethane |
TR26928A (tr) * | 1992-07-11 | 1994-08-24 | Solvay Flour Und Derivate Gmbh | Yeni sogutucu bilesimler. |
EP0693541A1 (fr) * | 1994-07-19 | 1996-01-24 | Elf Atochem S.A. | Mélanges non azéotropiques de difluorométhane, trifluorométhane et 1,1,1,2-tétrafluoroéthane, et leur application comme fluides frigorigènes |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH0655943B2 (ja) | 1994-07-27 |
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