JPH04139293A - 共沸乃至共沸様組成物 - Google Patents
共沸乃至共沸様組成物Info
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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。
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
本発明は、冷媒として有用な共沸乃至共沸様組成物に関
する。
する。
従来技術とその問題点
従来、作動流体乃至冷媒としては、タロロフルオロ類、
これらの共沸組成物並びにその近辺の組成の組成物が知
られている。これらのうち、現在冷凍機用の作動流体と
しては、R−11(トリクロロフルオロメタン) 、R
−12(ジクロロジフルオロメタン) 、R−114(
1,2−ジクロロ1.1.2.2−テトラフルオロエタ
ン)などが主に使用されている。しかしながら、近年、
大気中に放出された場合に、水素を含まないある種のク
ロロフルオロカーボンが、分解するまでに長時間を要す
るために成層圏まで上昇して、そこで分解すると、成層
圏のオゾン層を破壊し、その結果、人類を含む地球上の
生態系に重大な悪影響を及ぼすことが指摘されている。
これらの共沸組成物並びにその近辺の組成の組成物が知
られている。これらのうち、現在冷凍機用の作動流体と
しては、R−11(トリクロロフルオロメタン) 、R
−12(ジクロロジフルオロメタン) 、R−114(
1,2−ジクロロ1.1.2.2−テトラフルオロエタ
ン)などが主に使用されている。しかしながら、近年、
大気中に放出された場合に、水素を含まないある種のク
ロロフルオロカーボンが、分解するまでに長時間を要す
るために成層圏まで上昇して、そこで分解すると、成層
圏のオゾン層を破壊し、その結果、人類を含む地球上の
生態系に重大な悪影響を及ぼすことが指摘されている。
従って、オゾン層破壊の可能性の高いこれら水素を含ま
ないクロロフルオロカーボンについては、国際的な取り
決めにより、使用及び生産が制限されるに至っている。
ないクロロフルオロカーボンについては、国際的な取り
決めにより、使用及び生産が制限されるに至っている。
制限の対象となる上記の水素を含まないクロロフルオロ
カーボンとしては、上記のR−11、R−12、R−1
14などがある。R−22の如き水素を含むクロロフル
オロカーボンも冷凍・空調用途に良く用いられているが
、沸点がやや低く、特に高温用途の空調分野においては
、圧力が高くなりすぎる欠点がある。冷凍・空調設備の
普及に伴い、需要が毎年増大しているこれら冷媒の使用
及び生産の制限は、居住環境をはじめとして、現在の社
会機構全般に与える影響が大きいので、オゾン破壊問題
を生じる危険性の無い或いはその危険性の極めて低い新
たな冷媒の開発が緊急の課題となっている。
カーボンとしては、上記のR−11、R−12、R−1
14などがある。R−22の如き水素を含むクロロフル
オロカーボンも冷凍・空調用途に良く用いられているが
、沸点がやや低く、特に高温用途の空調分野においては
、圧力が高くなりすぎる欠点がある。冷凍・空調設備の
普及に伴い、需要が毎年増大しているこれら冷媒の使用
及び生産の制限は、居住環境をはじめとして、現在の社
会機構全般に与える影響が大きいので、オゾン破壊問題
を生じる危険性の無い或いはその危険性の極めて低い新
たな冷媒の開発が緊急の課題となっている。
問題点を解決するための手段
本発明者は、高温環境(外気温度で35℃以上)で使用
される冷凍・空調用に適した冷媒を見出すべく、且つ当
然のことながら、大気中に放出された場合にもオゾン層
を破壊しないか、或は極く僅かしか破壊しない新たな冷
媒を得るべく、種々研究を重ねてきた。その結果、1,
1,2.2−テトラフルオロエタンおよび1,1.1.
2−テトラフルオロエタンの混合物が、その目的に合致
する要件を具備していることを見出した。
される冷凍・空調用に適した冷媒を見出すべく、且つ当
然のことながら、大気中に放出された場合にもオゾン層
を破壊しないか、或は極く僅かしか破壊しない新たな冷
媒を得るべく、種々研究を重ねてきた。その結果、1,
1,2.2−テトラフルオロエタンおよび1,1.1.
2−テトラフルオロエタンの混合物が、その目的に合致
する要件を具備していることを見出した。
すなわち、本発明は、1. 1.2. 2−テトラフル
オロエタンおよび1,1,1.2−テトラフルオロエタ
ンの混合物からなる共沸乃至共沸様組成物に係る。
オロエタンおよび1,1,1.2−テトラフルオロエタ
ンの混合物からなる共沸乃至共沸様組成物に係る。
本発明で使用する1、 1. 2. 2−テトラフル
オロエタン(以下R−134という)の主な物性は、以
下の通りである。
オロエタン(以下R−134という)の主な物性は、以
下の通りである。
沸点 −19,8℃
臨界温度 119℃
臨界圧力 4.64Mpa
一方、R−134と併用する1、1.1.2−テトラフ
ルオロエタン(以下R−134aという)の主な物性は
、以下の通りである。
ルオロエタン(以下R−134aという)の主な物性は
、以下の通りである。
沸点 −26,2°C
臨界温度 101℃
臨界圧力 4.07MPa
R−1B4:R−134a=5.0:95.0(重量%
;以下同様)の最低共沸混合物の主な物性は、以下の通
りである。
;以下同様)の最低共沸混合物の主な物性は、以下の通
りである。
沸点 −26,5°C
臨界温度 102℃
臨界圧力 4.11Mpa
また、R−134とR−134aとの各温度における蒸
気圧は互いに接近しているため、実際にこの両者の混合
物を冷媒として使用する場合には、あらゆる配合比にわ
たって、共沸混合物とほぼ同様に取り扱うことができる
利点があることが判明した。
気圧は互いに接近しているため、実際にこの両者の混合
物を冷媒として使用する場合には、あらゆる配合比にわ
たって、共沸混合物とほぼ同様に取り扱うことができる
利点があることが判明した。
従って、本発明の冷媒では、冷凍機の目的に応じて、任
意の組成を選択することができる。例えば、機器を小型
化する為に、冷凍能力に重点をおきたい場合には、R−
134とR−134aとの混合割合は、重量%比で、前
者:後者=1〜40:99〜60とすることが好ましく
、5〜10:95〜80とすることがより好ましい。ま
た、機器の効率を向上させて消費電力を低減させる場合
には、R−134とR−134aとの混合割合は、重量
%比で、前者:後者=40〜99 : 60〜1とする
ことが好ましい。
意の組成を選択することができる。例えば、機器を小型
化する為に、冷凍能力に重点をおきたい場合には、R−
134とR−134aとの混合割合は、重量%比で、前
者:後者=1〜40:99〜60とすることが好ましく
、5〜10:95〜80とすることがより好ましい。ま
た、機器の効率を向上させて消費電力を低減させる場合
には、R−134とR−134aとの混合割合は、重量
%比で、前者:後者=40〜99 : 60〜1とする
ことが好ましい。
本発明の冷媒は、上記のあらゆる混合割合において、共
沸乃至共沸様となるため、組成が安定し、冷凍機の運転
性能上極めて有利である。
沸乃至共沸様となるため、組成が安定し、冷凍機の運転
性能上極めて有利である。
本発明冷媒には、必要に応じ、安定剤を併用することが
出来る。即ち、過酷な使用条件下により高度の安定性が
要求される場合には、プロピレンオキシド、1,2−ブ
チレンオキシド、グリシドールなどのエポキシド類;ジ
メチルホスファイト、ジイソプロピルホスファイト、ジ
フェニルホスファイトなどのホスファイト類;トリラウ
リルトリチオフォスファイトなどのチオホスファイト類
;トリフエノキシホスフィンサルファイド、トリメチル
ホスフィンサルファイドなどのホスフィンサルファイド
類;ホウ酸、トリエチルボレート、トリフェニルボレー
ト、フェニルボロン酸、ジフェニルボロン酸などのホウ
素化合物;2,6−ジーtert・ブチルパラクレゾー
ルなどのフェノール類;ニトロメタン、ニトロエタンな
どのニトロアルカン類;アクリル酸メチル、アクリル酸
エチルなどのアクリル酸エステル類;その他ジオキサン
、tert・ブタノール、ペンタエリスリトール、バラ
イソプロペニルトルエン;などの安定剤を作動流体重量
の0.01〜5%程度添加することができる。
出来る。即ち、過酷な使用条件下により高度の安定性が
要求される場合には、プロピレンオキシド、1,2−ブ
チレンオキシド、グリシドールなどのエポキシド類;ジ
メチルホスファイト、ジイソプロピルホスファイト、ジ
フェニルホスファイトなどのホスファイト類;トリラウ
リルトリチオフォスファイトなどのチオホスファイト類
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ホスフィンサルファイドなどのホスフィンサルファイド
類;ホウ酸、トリエチルボレート、トリフェニルボレー
ト、フェニルボロン酸、ジフェニルボロン酸などのホウ
素化合物;2,6−ジーtert・ブチルパラクレゾー
ルなどのフェノール類;ニトロメタン、ニトロエタンな
どのニトロアルカン類;アクリル酸メチル、アクリル酸
エチルなどのアクリル酸エステル類;その他ジオキサン
、tert・ブタノール、ペンタエリスリトール、バラ
イソプロペニルトルエン;などの安定剤を作動流体重量
の0.01〜5%程度添加することができる。
また、本発明の目的乃至効果を損なわない範囲で、本発
明混合物には他の化合物を混合することが出来る。この
様な化合物としては、ジメチルエーテル、ペンタフルオ
ロジメチルエーテルなどのエーテル類;パーフルオロエ
チルアミンなどのアミン類、LPGなどが例示される。
明混合物には他の化合物を混合することが出来る。この
様な化合物としては、ジメチルエーテル、ペンタフルオ
ロジメチルエーテルなどのエーテル類;パーフルオロエ
チルアミンなどのアミン類、LPGなどが例示される。
発明の効果
本発明による混合冷媒は、易分解性であり、オゾン層に
影響を与える塩素原子を含まないので、オゾン層の破壊
問題を生じる危険性は殆んどない。
影響を与える塩素原子を含まないので、オゾン層の破壊
問題を生じる危険性は殆んどない。
また、本発明による冷媒は、冷房能力が高く、成績係数
も良好である。特に最低共沸組成物は、冷房能力が優れ
ている。
も良好である。特に最低共沸組成物は、冷房能力が優れ
ている。
また、本発明による冷媒は、高分子化合物に対する溶解
性が低いので、既存の冷凍機における材料変更などを行
なうことなく、そのまま使用可能である。
性が低いので、既存の冷凍機における材料変更などを行
なうことなく、そのまま使用可能である。
実施例
以下に実施例および比較例を示し、本発明の特徴とする
ところをより一層明らかにする。
ところをより一層明らかにする。
実施例1
第1表に示す割合のR−134およびR−134aから
なる混合冷媒を使用する1馬力の冷凍機において、凝縮
器における冷媒の蒸発温度を0℃とし、凝縮温度を50
℃とし、圧縮機入り口の過熱温度を5°Cとし、凝縮器
過冷却度を2℃として、運転を行った。
なる混合冷媒を使用する1馬力の冷凍機において、凝縮
器における冷媒の蒸発温度を0℃とし、凝縮温度を50
℃とし、圧縮機入り口の過熱温度を5°Cとし、凝縮器
過冷却度を2℃として、運転を行った。
冷凍機油としては、ポリアルキレングリコールを使用し
た。
た。
第1表に混合割合(重量%)と(I)成績係数および(
II)冷凍能力 第 冷媒組成(重量%) R−134R−134a [kcal/hrコ 1表 4.33 4.35 4.37 4.38 4.38 4.36 4.34 o31 4.28 4.26 4.24 4.21 4.18 4.14 の関係を示す。
II)冷凍能力 第 冷媒組成(重量%) R−134R−134a [kcal/hrコ 1表 4.33 4.35 4.37 4.38 4.38 4.36 4.34 o31 4.28 4.26 4.24 4.21 4.18 4.14 の関係を示す。
第1表に示す結果から、本発明による冷媒が優れた特性
を具備していることが明らかである。
を具備していることが明らかである。
実施例2
R−134とR−134aとからなる混合物の0°Cお
よび一25°Cにおける気液平衡の測定を以下のように
して、行なった。混合物試料を耐圧容器内に封入し、気
相から液相へ、液相から気相へとそれぞれ循環ポンプを
介して十分に攪拌を行ない、ガスクロマトグラフィーに
より気液組成を測定し、同時にその時の圧力を測定した
。
よび一25°Cにおける気液平衡の測定を以下のように
して、行なった。混合物試料を耐圧容器内に封入し、気
相から液相へ、液相から気相へとそれぞれ循環ポンプを
介して十分に攪拌を行ない、ガスクロマトグラフィーに
より気液組成を測定し、同時にその時の圧力を測定した
。
結果は、第1図及び第2図に示す通りである。
25℃では、R−134が5重量%の組成で平衡圧力が
最少となる共沸現象が認められた。
最少となる共沸現象が認められた。
また、0℃では、共沸様と見なされる性質が確認された
。
。
第1図および第2図は、本発明による組成物が共沸様特
性を有することを示すグラフである。
性を有することを示すグラフである。
Claims (1)
- (1)1,1,2,2−テトラフルオロエタンおよび1
,1,1,2−テトラフルオロエタンの混合物からなる
共沸乃至共沸様組成物。
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---|---|---|---|---|
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-
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US5290466A (en) * | 1991-10-31 | 1994-03-01 | E. I. Du Pont De Nemours And Company | Compositions of difluoromethane and tetrafluoroethane |
US5589098A (en) * | 1991-10-31 | 1996-12-31 | E. I. Du Pont De Nemours And Company | Compositions of difluoromethane and tetrafluoroethane |
WO1994002563A1 (en) * | 1992-07-15 | 1994-02-03 | E.I. Du Pont De Nemours And Company | Refrigerant compositions including 1,1,2,2-tetrafluoroethane |
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