JPH0517750A - 作動流体 - Google Patents
作動流体Info
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- JPH0517750A JPH0517750A JP3172370A JP17237091A JPH0517750A JP H0517750 A JPH0517750 A JP H0517750A JP 3172370 A JP3172370 A JP 3172370A JP 17237091 A JP17237091 A JP 17237091A JP H0517750 A JPH0517750 A JP H0517750A
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- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
- C09K5/00—Heat-transfer, heat-exchange or heat-storage materials, e.g. refrigerants; Materials for the production of heat or cold by chemical reactions other than by combustion
- C09K5/02—Materials undergoing a change of physical state when used
- C09K5/04—Materials undergoing a change of physical state when used the change of state being from liquid to vapour or vice versa
- C09K5/041—Materials undergoing a change of physical state when used the change of state being from liquid to vapour or vice versa for compression-type refrigeration systems
- C09K5/044—Materials undergoing a change of physical state when used the change of state being from liquid to vapour or vice versa for compression-type refrigeration systems comprising halogenated compounds
- C09K5/045—Materials undergoing a change of physical state when used the change of state being from liquid to vapour or vice versa for compression-type refrigeration systems comprising halogenated compounds containing only fluorine as halogen
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
- C09K2205/00—Aspects relating to compounds used in compression type refrigeration systems
- C09K2205/10—Components
- C09K2205/12—Hydrocarbons
- C09K2205/122—Halogenated hydrocarbons
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P20/00—Technologies relating to chemical industry
- Y02P20/10—Process efficiency
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- Physics & Mathematics (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 本発明は、成層圏オゾン層に及ぼす影響がさ
らに小さい、Ｒ２２の代替となる作動流体を提供するも
のである。 【構成】 ジフルオロメタン（ＣＨ2Ｆ2）とペンタフル
オロエタン（Ｃ2ＨＦ5）とクロロテトラフルオロエタン
（Ｃ2ＨＣｌＦ4）の三種のフロン類を含み、ジフルオロ
メタン０〜略６５重量％、ペンタフルオロエタン０〜略
８５重量％、クロロテトラフルオロエタン略１５〜略７
０重量％の組成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５５重量％、ペンタ
フルオロエタン０〜略８５重量％、クロロテトラフルオ
ロエタン略１５〜略７０重量％の組成範囲が望ましいも
のである。
らに小さい、Ｒ２２の代替となる作動流体を提供するも
のである。 【構成】 ジフルオロメタン（ＣＨ2Ｆ2）とペンタフル
オロエタン（Ｃ2ＨＦ5）とクロロテトラフルオロエタン
（Ｃ2ＨＣｌＦ4）の三種のフロン類を含み、ジフルオロ
メタン０〜略６５重量％、ペンタフルオロエタン０〜略
８５重量％、クロロテトラフルオロエタン略１５〜略７
０重量％の組成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５５重量％、ペンタ
フルオロエタン０〜略８５重量％、クロロテトラフルオ
ロエタン略１５〜略７０重量％の組成範囲が望ましいも
のである。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、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。
ヒートポンプ装置に使用される作動流体に関する。
【０００２】
【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
用される。中でもクロロジフルオロメタン（ＣＨＣｌＦ
2、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る。
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
用される。中でもクロロジフルオロメタン（ＣＨＣｌＦ
2、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る。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、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
きがある。さて、Ｒ２２はオゾン破壊係数（トリクロロ
フルオロメタン（ＣＣｌ3Ｆ）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、成層圏オゾン破壊能力が小である
ものの、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。
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
きがある。さて、Ｒ２２はオゾン破壊係数（トリクロロ
フルオロメタン（ＣＣｌ3Ｆ）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、成層圏オゾン破壊能力が小である
ものの、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。
【０００４】本発明は、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さらに小さい、Ｒ
２２の代替となる作動流体を提供するものである。
ので、成層圏オゾン層に及ぼす影響がさらに小さい、Ｒ
２２の代替となる作動流体を提供するものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明は上述の課題を解
決するため、少なくとも、ジフルオロメタン（ＣＨ
2Ｆ2）とペンタフルオロエタン（Ｃ2ＨＦ5）とクロロテ
トラフルオロエタン（Ｃ2ＨＣｌＦ4）の三種のフロン類
を含み、ジフルオロメタン０〜略６５重量％、ペンタフ
ルオロエタン０〜略８５重量％、クロロテトラフルオロ
エタン略１５〜略７０重量％の組成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５
５重量％、ペンタフルオロエタン０〜略８５重量％、ク
ロロテトラフルオロエタン略１５〜略７０重量％の組成
範囲が望ましいものである。
決するため、少なくとも、ジフルオロメタン（ＣＨ
2Ｆ2）とペンタフルオロエタン（Ｃ2ＨＦ5）とクロロテ
トラフルオロエタン（Ｃ2ＨＣｌＦ4）の三種のフロン類
を含み、ジフルオロメタン０〜略６５重量％、ペンタフ
ルオロエタン０〜略８５重量％、クロロテトラフルオロ
エタン略１５〜略７０重量％の組成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５
５重量％、ペンタフルオロエタン０〜略８５重量％、ク
ロロテトラフルオロエタン略１５〜略７０重量％の組成
範囲が望ましいものである。
【０００６】
【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い、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＝
０）とペンタフルオロエタン（ＯＤＰ＝０）、およびオ
ゾン破壊能力の極めて低い分子構造中に塩素・水素を共
に含むフロン類であるクロロテトラフルオロエタン（Ｏ
ＤＰ＝０．０２）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するこ
とを可能とするものである。特に、ジフルオロメタンは
可燃性であるが、ペンタフルオロエタンとクロロテトラ
フルオロエタンは不燃性であるため、ペンタフルオロエ
タンとクロロテトラフルオロエタンを混合することによ
り、可燃性を低減できるものであり、本発明のようにＲ
２２の代替となる組成範囲を特定したものは過去になか
った。
を、オゾン破壊能力のほとんどない、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＝
０）とペンタフルオロエタン（ＯＤＰ＝０）、およびオ
ゾン破壊能力の極めて低い分子構造中に塩素・水素を共
に含むフロン類であるクロロテトラフルオロエタン（Ｏ
ＤＰ＝０．０２）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するこ
とを可能とするものである。特に、ジフルオロメタンは
可燃性であるが、ペンタフルオロエタンとクロロテトラ
フルオロエタンは不燃性であるため、ペンタフルオロエ
タンとクロロテトラフルオロエタンを混合することによ
り、可燃性を低減できるものであり、本発明のようにＲ
２２の代替となる組成範囲を特定したものは過去になか
った。
【０００７】また、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
蒸気圧を有し、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成範囲におけるＯＤＰも０．
００３〜０．０１４と予想され、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
いて温度勾配をもつため、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る。
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
蒸気圧を有し、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成範囲におけるＯＤＰも０．
００３〜０．０１４と予想され、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
いて温度勾配をもつため、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る。
【０００８】また一般に、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が、本発明による作動流体
はＯＤＰが極めて小さい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め、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が、本発明による作動流体
はＯＤＰが極めて小さい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め、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る。
【０００９】
【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。
て、図を用いて説明する。
【００１０】図１は、ジフルオロメタン（Ｒ３２）、ペ
ンタフルオロエタン（Ｒ１２５）、２−クロロ−１，
１，１，２−テトラフルオロエタン（Ｒ１２４）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
示したものである。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
ける各成分の組成比（重量比）は、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
との距離は、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１において１は、温
度０℃・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
態に相当する。気液平衡線（Ｒ２２０℃相当）１の上側
の線は飽和気相線、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、この両線で挟まれた
範囲においては気液平衡状態となる。また２は、温度５
０℃・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。図からわかるように、Ｒ３２、Ｒ１２５
及びＲ１２４がそれぞれ０〜略６５重量％、０〜略８５
重量％、略１５〜略７０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Ｒ２２とほぼ同
等の蒸気圧を有するため望ましい。さらに、Ｒ３２、Ｒ
１２５及びＲ１２４がそれぞれ０〜略５５、０〜略８
０、略２０〜略７０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い。
ンタフルオロエタン（Ｒ１２５）、２−クロロ−１，
１，１，２−テトラフルオロエタン（Ｒ１２４）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
示したものである。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
ける各成分の組成比（重量比）は、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
との距離は、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１において１は、温
度０℃・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
態に相当する。気液平衡線（Ｒ２２０℃相当）１の上側
の線は飽和気相線、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、この両線で挟まれた
範囲においては気液平衡状態となる。また２は、温度５
０℃・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。図からわかるように、Ｒ３２、Ｒ１２５
及びＲ１２４がそれぞれ０〜略６５重量％、０〜略８５
重量％、略１５〜略７０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Ｒ２２とほぼ同
等の蒸気圧を有するため望ましい。さらに、Ｒ３２、Ｒ
１２５及びＲ１２４がそれぞれ０〜略５５、０〜略８
０、略２０〜略７０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い。
【００１１】図１中の点Ａ1〜点Ｆ1における作動流体の
組成を（表１）に示す。
組成を（表１）に示す。
【００１２】
【表１】
【００１３】点Ａ1〜点Ｃ1は気液平衡線（Ｒ２２ ５０
℃相当）２の飽和気相線上に、点Ｄ 1〜点Ｆ1は気液平衡
線（Ｒ２２ ５０℃相当）２の飽和液線上にあり、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の飽和液相線の両線で
挟まれた範囲にあることから、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る。従って、表１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
ものである。
℃相当）２の飽和気相線上に、点Ｄ 1〜点Ｆ1は気液平衡
線（Ｒ２２ ５０℃相当）２の飽和液線上にあり、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の飽和液相線の両線で
挟まれた範囲にあることから、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る。従って、表１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
ものである。
【００１４】ここでは、気液平衡線（Ｒ２２ ５０℃相
当）２上の点についてのみ説明したが、点Ａ1〜点Ｆ1の
内側にある点、すなわち、温度０℃・圧力４．０４４ｋ
ｇ／ｃｍ2Ｇ及び温度５０℃・圧力１８．７８２ｋｇ／
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。
当）２上の点についてのみ説明したが、点Ａ1〜点Ｆ1の
内側にある点、すなわち、温度０℃・圧力４．０４４ｋ
ｇ／ｃｍ2Ｇ及び温度５０℃・圧力１８．７８２ｋｇ／
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。
【００１５】図２は、Ｒ３２、Ｒ１２５、１−クロロ−
１，１，２，２−テトラフルオロエタン（Ｒ１２４ａ）
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
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る。図２において３は、温度０℃
・圧力４．０４４ｋｇ／ｃｍ2Ｇにおける混合物の気液
平衡線であり、また４は、温度５０℃・圧力１８．７８
２ｋｇ／ｃｍ2Ｇにおける混合物の気液平衡線である。
この場合には、Ｒ３２、Ｒ１２５及びＲ１２４ａがそれ
ぞれ０〜略６５重量％、０〜略８５重量％、略１５〜略
７０重量％となるような組成範囲が、Ｒ２２とほぼ同等
の蒸気圧を有するため望ましく、Ｒ３２、Ｒ１２５及び
Ｒ１２４ａがそれぞれ０〜略５５重量％、０〜略８５重
量％、略１５〜略７０重量％となるような組成範囲が、
特に望ましい。
１，１，２，２−テトラフルオロエタン（Ｒ１２４ａ）
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
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る。図２において３は、温度０℃
・圧力４．０４４ｋｇ／ｃｍ2Ｇにおける混合物の気液
平衡線であり、また４は、温度５０℃・圧力１８．７８
２ｋｇ／ｃｍ2Ｇにおける混合物の気液平衡線である。
この場合には、Ｒ３２、Ｒ１２５及びＲ１２４ａがそれ
ぞれ０〜略６５重量％、０〜略８５重量％、略１５〜略
７０重量％となるような組成範囲が、Ｒ２２とほぼ同等
の蒸気圧を有するため望ましく、Ｒ３２、Ｒ１２５及び
Ｒ１２４ａがそれぞれ０〜略５５重量％、０〜略８５重
量％、略１５〜略７０重量％となるような組成範囲が、
特に望ましい。
【００１６】図２中の点Ａ2〜点Ｆ2における作動流体の
組成を（表２）に示す。
組成を（表２）に示す。
【００１７】
【表２】
【００１８】点Ａ2〜点Ｃ2は気液平衡線（Ｒ２２ ５０
℃相当）４の飽和気相線上に、点Ｄ 2〜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（Ｒ２２ ０℃相当）３の飽和気相線及び
気液平衡線（Ｒ２２ ０℃相当）３の飽和液相線の両線
で挟まれた範囲にあることから、温度０℃・圧力４．０
４４ｋｇ／ｃｍ2Ｇ（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２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
るものである。
℃相当）４の飽和気相線上に、点Ｄ 2〜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（Ｒ２２ ０℃相当）３の飽和気相線及び
気液平衡線（Ｒ２２ ０℃相当）３の飽和液相線の両線
で挟まれた範囲にあることから、温度０℃・圧力４．０
４４ｋｇ／ｃｍ2Ｇ（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２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
るものである。
【００１９】ここでは、気液平衡線（Ｒ２２ ５０℃相
当）４上の点についてのみ説明したが、点Ａ2〜点Ｆ2の
内側にある点、すなわち、温度０℃・圧力４．０４４ｋ
ｇ／ｃｍ2Ｇ及び温度５０℃・圧力１８．７８２ｋｇ／
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。
当）４上の点についてのみ説明したが、点Ａ2〜点Ｆ2の
内側にある点、すなわち、温度０℃・圧力４．０４４ｋ
ｇ／ｃｍ2Ｇ及び温度５０℃・圧力１８．７８２ｋｇ／
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。
【００２０】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が、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、ジフルオ
ロメタン０〜略６５重量％、ペンタフルオロエタン０〜
略８５重量％、クロロテトラフルオロエタン略１５〜略
７０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Ｒ２２とほぼ同等の蒸気圧を有するた
め望ましい。さらに、ジフルオロメタン０〜略５５重量
％、ペンタフルオロエタン０〜略８５重量％、クロロテ
トラフルオロエタン略１５〜略７０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
い。特に上述の組合せおよび組成範囲におけるＯＤＰも
０．００３〜０．０１４と予想され、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つため、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、Ｒ２
２よりも高い成績係数を期待できるものである。
フロン類の混合物によって構成されているが、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、ジフルオ
ロメタン０〜略６５重量％、ペンタフルオロエタン０〜
略８５重量％、クロロテトラフルオロエタン略１５〜略
７０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Ｒ２２とほぼ同等の蒸気圧を有するた
め望ましい。さらに、ジフルオロメタン０〜略５５重量
％、ペンタフルオロエタン０〜略８５重量％、クロロテ
トラフルオロエタン略１５〜略７０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
い。特に上述の組合せおよび組成範囲におけるＯＤＰも
０．００３〜０．０１４と予想され、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つため、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、Ｒ２
２よりも高い成績係数を期待できるものである。
【００２１】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
は、作動流体を、分子構造中に塩素を含まない二種のフ
ロン類と、分子構造中に塩素・水素を共に含みオゾン破
壊能力の極めて小さい一種のフロン類の三種以上から成
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
に小さくする作動流体の選択の幅を拡大することが可能
である。 （２）分子構造中に塩素・水素を共に含みオゾン破壊能
力の極めて小さい一種のフロン類としてクロロテトラフ
ルオロエタンを選択し、分子構造中に塩素を含まない二
種のフロン類の内の一種としてペンタフルオロエタンを
選択したから、分子構造中に塩素を含まない二種のフロ
ン類の内の一種として選択したジフルオロメタンの可燃
性を低減させることができる。 （３）機器の利用温度においてＲ２２と同程度の蒸気圧
を有し、Ｒ２２の代替として現行機器で使用可能であ
る。 （４）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。
は、作動流体を、分子構造中に塩素を含まない二種のフ
ロン類と、分子構造中に塩素・水素を共に含みオゾン破
壊能力の極めて小さい一種のフロン類の三種以上から成
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
に小さくする作動流体の選択の幅を拡大することが可能
である。 （２）分子構造中に塩素・水素を共に含みオゾン破壊能
力の極めて小さい一種のフロン類としてクロロテトラフ
ルオロエタンを選択し、分子構造中に塩素を含まない二
種のフロン類の内の一種としてペンタフルオロエタンを
選択したから、分子構造中に塩素を含まない二種のフロ
ン類の内の一種として選択したジフルオロメタンの可燃
性を低減させることができる。 （３）機器の利用温度においてＲ２２と同程度の蒸気圧
を有し、Ｒ２２の代替として現行機器で使用可能であ
る。 （４）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１】三種のフロン類の混合物によって構成される作
動流体の、一定温度・一定圧力における平衡状態を示す
三角座標図
動流体の、一定温度・一定圧力における平衡状態を示す
三角座標図
【図２】三種のフロン類の混合物によって構成される作
動流体の、一定温度・一定圧力における平衡状態を示す
三角座標図
動流体の、一定温度・一定圧力における平衡状態を示す
三角座標図
１ 気液平衡線（Ｒ２２ ０℃相当）
２ 気液平衡線（Ｒ２２ ５０℃相当）
３ 気液平衡線（Ｒ２２ ０℃相当）
４ 気液平衡線（Ｒ２２ ５０℃相当）
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(72)発明者 田頭 實
大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器
産業株式会社内
Claims (2)
- 【請求項１】ジフルオロメタン６５重量％以下、ペンタ
フルオロエタン８５重量％以下、クロロテトラフルオロ
エタン１５〜７０重量％以下の少なくとも三種のフロン
類を含む作動流体。 - 【請求項２】ジフルオロメタン５５重量％以下、ペンタ
フルオロエタン８５重量％以下、クロロテトラフルオロ
エタン１５〜７０重量％以下であることを特徴とする作
動流体。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3172370A JPH0517750A (ja) | 1991-07-12 | 1991-07-12 | 作動流体 |
| EP19920111516 EP0522511A3 (en) | 1991-07-12 | 1992-07-07 | Working fluid |
| US08/247,400 US5470496A (en) | 1991-07-12 | 1994-05-23 | Working fluid containing chlorotetrafluoroethane |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3172370A JPH0517750A (ja) | 1991-07-12 | 1991-07-12 | 作動流体 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0517750A true JPH0517750A (ja) | 1993-01-26 |
Family
ID=15940653
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3172370A Pending JPH0517750A (ja) | 1991-07-12 | 1991-07-12 | 作動流体 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP0522511A3 (ja) |
| JP (1) | JPH0517750A (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CA2138249A1 (en) * | 1992-06-29 | 1994-01-06 | Donald Bernard Bivens | Mixtures of pentafluoroethane and trifluoroethane |
| WO1997015637A1 (fr) * | 1995-10-20 | 1997-05-01 | Tsinghua University | Refrigerant |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4810403A (en) * | 1987-06-09 | 1989-03-07 | E. I. Du Pont De Nemours And Company | Halocarbon blends for refrigerant use |
| EP0430130B1 (en) * | 1989-11-29 | 1994-07-20 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Working fluid |
-
1991
- 1991-07-12 JP JP3172370A patent/JPH0517750A/ja active Pending
-
1992
- 1992-07-07 EP EP19920111516 patent/EP0522511A3/en not_active Withdrawn
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP0522511A2 (en) | 1993-01-13 |
| EP0522511A3 (en) | 1993-03-10 |
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