JPH03172386A - 作動流体 - Google Patents

作動流体

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JPH03172386A
JPH03172386A JP1311168A JP31116889A JPH03172386A JP H03172386 A JPH03172386 A JP H03172386A JP 1311168 A JP1311168 A JP 1311168A JP 31116889 A JP31116889 A JP 31116889A JP H03172386 A JPH03172386 A JP H03172386A
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雄二 吉田
Shozo Funakura
正三 船倉
Koji Arita
浩二 有田
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Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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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ζ友 エアコン・冷凍機等のヒートポンプ装置に
使用される作動流体に関する。
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
は 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(CHCtpe、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
いては 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(CCl*F)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
要望されていへ 本発明(よ 上述の問題に鑑みて試されたもので、成層
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ム課題を解決する
ための手段 本発明は上述の課題を解決するた八 少なくとL ジフ
ルオロメタン(CH*Fa)とペンタフルオロエタン(
C2HF6)とジフルオロエタン(CsH=Fa)の三
種のフロン類を含へ ジフルオロメタン0〜略60重量
兜 ペンタフルオロエタン0〜略85重量X ジフルオ
ロエタン略15〜略65重量%の組成範囲であることを
特徴とするものであり、特く ジフルオロメタンO〜略
50重量% ペンタフルオロエタン0〜略80重量に 
ジフルオロエタン略20〜略65重量%の組成範囲が望
ましいものであa 作用 本発明4&  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ジフルオロメタン(ODP=
O)、ペンタフルオロエタン(OD P =0)および
ジフルオロエタン(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
ム 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
LR2,2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も従って上述の組
合せおよび組成範囲におけるODPもOと予想さK  
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 また一般緻 成層圏オゾン破壊能力があるフロン類(友
 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べ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 図ζよ ジフルオロメタン(R32)、ペンタフルオロ
エタン(R125)、 1. 1−ジフルオロエタン(
R152a)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 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也 本三角座標にお
いて(上 三角形の各頂点く 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)4
i。
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(上 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る。
図において11ヨ  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、この
温度・圧力はR22の飽和状態に相当すも 気液平衡線
(R220℃相当)lの上側の線は飽和気相撤 気液平
衡線(R220℃相当)lの下側の線は飽和液相線を表
わLこの両線で挟まれた範囲においては気液平衡状態と
なム また2ζ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a 図かられかる
ようく R32、R125及びR152aがそれぞれ0
〜略60重量% O〜略85重量販 略15〜略65重
量%となるような組成範囲ζ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
まし一隻ざらに R32、R125及びR152aがそ
れぞれ0〜略50重量%、0〜略80重量に 略20〜
略65重量%となるような組成範囲(友 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〜図中の点A1−点F1
における作動流体の組成を表に示す。点A1−点C1は
気液平衡線(R2250℃相当)2の飽和液相線上番二
 点D+〜点E+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)1の飽和気相線及び気液平衡線(R220℃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収 
温度0℃・圧力4. 044kg/cm2G(R22の
飽和状態に相当)においては気液平衡状態となム また
 点F+は気液平衡線(R220℃相当)1の飽和液相
線上にあると共へ気液平衡線(R2250℃相当)2の
飽和気相線及び気液平衡線(R2250℃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、
表に示された組成を有する作動流体は 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a ここでは 気液平衡線(R220℃相当)lあるいは気
液平衡線(R2250℃相当)2上の点についてのみ説
明したカミ 点A1−点F1の内側にある戊 すなわ板
 温度0℃・圧力4、044’kg/cm2G及び温度
50℃・圧力18.782kg/cm2G(両者ともR
22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
ある。
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
によって構成されている力(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
勿論可能であム 特に上述の組合せおよび組成範囲にお
けるODPもO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 発明の効果 以上の説明から明らかなようへ 本発明1よ 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)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
ム (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
のである。
【図面の簡単な説明】
図(表 三種のフロン類の混合物によって構成さl・・
・気液平衡線(R220℃相当)、2・気液平衡線(R
2250℃相当)。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)ジフルオロメタン60重量%以下、ペンタフルオ
    ロエタン85重量%以下、ジフルオロエタン15〜65
    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)ジフルオロメタン50重量%以下、ペンタフルオ
    ロエタン80重量%以下、ジフルオロエタン200〜6
    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 examiner, † Cited by third party
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US6841087B2 (en) 2002-04-19 2005-01-11 Korea Institute Of Science And Technology Refrigerant composition comprising difluoromethane, 1,1,1-trifluoroethane and 1,1,1,2-tetrafluoroethane

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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