JPH0517753A - 作動流体 - Google Patents
作動流体Info
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- JPH0517753A JPH0517753A JP3172373A JP17237391A JPH0517753A JP H0517753 A JPH0517753 A JP H0517753A JP 3172373 A JP3172373 A JP 3172373A JP 17237391 A JP17237391 A JP 17237391A JP H0517753 A JPH0517753 A JP H0517753A
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- JP
- Japan
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- temperature
- vapor
- line
- liquid equilibrium
- working fluid
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- 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
Landscapes
- 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)とテトラフル
オロエタン(C2H2F 4)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
ロメタン略20〜略65重量%、テトラフルオロエタン
0〜略80重量%、クロロテトラフルオロエタン0〜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、ジフルオロメタン略25〜略55重量%、テ
トラフルオロエタン0〜略75重量%、クロロテトラフ
ルオロエタン0〜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)とテトラフル
オロエタン(C2H2F 4)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
ロメタン略20〜略65重量%、テトラフルオロエタン
0〜略80重量%、クロロテトラフルオロエタン0〜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、ジフルオロメタン略25〜略55重量%、テ
トラフルオロエタン0〜略75重量%、クロロテトラフ
ルオロエタン0〜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)とテトラフルオロエタン(C2H2F4)とクロロ
テトラフルオロエタン(C 2HClF4)の三種のフロン
類を含み、ジフルオロメタン略20〜略65重量%、テ
トラフルオロエタン0〜略80重量%、クロロテトラフ
ルオロエタン0〜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、ジフルオロメタン略25
〜略55重量%、テトラフルオロエタン0〜略75重量
%、クロロテトラフルオロエタン0〜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)とテトラフルオロエタン(C2H2F4)とクロロ
テトラフルオロエタン(C 2HClF4)の三種のフロン
類を含み、ジフルオロメタン略20〜略65重量%、テ
トラフルオロエタン0〜略80重量%、クロロテトラフ
ルオロエタン0〜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、ジフルオロメタン略25
〜略55重量%、テトラフルオロエタン0〜略75重量
%、クロロテトラフルオロエタン0〜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)とテトラフルオロエタン(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、テトラ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、テトラフルオロエ
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初めてであ
る。
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)とテトラフルオロエタン(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、テトラ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、テトラフルオロエ
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初めてであ
る。
【0007】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0.0
〜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。
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0.0
〜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)、
1,1,1,2−テトラフルオロエタン(R134
a)、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
(R22 0℃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50℃・圧力18.782
kg/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、R134a及びR124がそれぞ
れ略20〜略65重量%、0〜略80重量%、0〜略7
0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、R134a及びR124が
それぞれ略25〜略55重量%、0〜略75重量%、0
〜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。
1,1,1,2−テトラフルオロエタン(R134
a)、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
(R22 0℃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50℃・圧力18.782
kg/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、R134a及びR124がそれぞ
れ略20〜略65重量%、0〜略80重量%、0〜略7
0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、R134a及びR124が
それぞれ略25〜略55重量%、0〜略75重量%、0
〜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E 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。また、点D1は気液平衡線(R
22 0℃相当)1の飽和液線上にあると共に、気液平
衡線(R22 50℃相当)2の飽和気相線及び気液平
衡線(R2250℃相当)2の飽和液相線の両線で挟ま
れた範囲にあることから、温度50℃・圧力18.78
2kg/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E 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。また、点D1は気液平衡線(R
22 0℃相当)1の飽和液線上にあると共に、気液平
衡線(R22 50℃相当)2の飽和気相線及び気液平
衡線(R2250℃相当)2の飽和液相線の両線で挟ま
れた範囲にあることから、温度50℃・圧力18.78
2kg/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 0℃相
当)1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が、点A1〜点F1の内側にある
点、すなわち、温度0℃・圧力4.044kg/cm2
G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R
22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)1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が、点A1〜点F1の内側にある
点、すなわち、温度0℃・圧力4.044kg/cm2
G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R
22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、1,1,2,2−テトラ
フルオロエタン(R134)、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。図2において3は、温度0℃・圧力4.04
4kg/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18.782kg/cm2
Gにおける混合物の気液平衡線である。この場合には、
R32、R134及びR124がそれぞれ略30〜略6
5重量%、0〜略70重量%、0〜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、R134及びR124がそれぞ
れ略30〜略55重量%、0〜略70重量%、0〜略7
0重量%となるような組成範囲が、特に望ましい。
フルオロエタン(R134)、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。図2において3は、温度0℃・圧力4.04
4kg/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18.782kg/cm2
Gにおける混合物の気液平衡線である。この場合には、
R32、R134及びR124がそれぞれ略30〜略6
5重量%、0〜略70重量%、0〜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、R134及びR124がそれぞ
れ略30〜略55重量%、0〜略70重量%、0〜略7
0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】図3は、R32、R134a、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3において5は、温度0℃
・圧力4.044kg/cm 2G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(R22 0℃相当)5の上側の線
は飽和気相線、気液平衡線(R22 0℃相当)5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6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。図からわかるように、R32、R134a及
びR124aがそれぞれ略20〜略65重量%、0〜略
80重量%、0〜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
134a及びR124aがそれぞれ略25〜略55重量
%、0〜略75重量%、0〜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。
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3において5は、温度0℃
・圧力4.044kg/cm 2G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(R22 0℃相当)5の上側の線
は飽和気相線、気液平衡線(R22 0℃相当)5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6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。図からわかるように、R32、R134a及
びR124aがそれぞれ略20〜略65重量%、0〜略
80重量%、0〜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
134a及びR124aがそれぞれ略25〜略55重量
%、0〜略75重量%、0〜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。
【0021】図3中の点A3〜点F3における作動流体の
組成を(表3)に示す。
組成を(表3)に示す。
【0022】
【表3】
【0023】点A3〜点C3は気液平衡線(R22 50
℃相当)6の飽和気相線上に、点E 3〜点F3は気液平衡
線(R22 50℃相当)6の飽和液線上にあり、共に
気液平衡線(R22 0℃相当)5の飽和気相線及び気
液平衡線(R22 0℃相当)5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。また、点D3は気液平衡線(R
22 0℃相当)5の飽和液線上にあると共に、気液平
衡線(R22 50℃相当)6の飽和気相線及び気液平
衡線(R2250℃相当)6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50℃・圧力18.78
2kg/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3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)6の飽和気相線上に、点E 3〜点F3は気液平衡
線(R22 50℃相当)6の飽和液線上にあり、共に
気液平衡線(R22 0℃相当)5の飽和気相線及び気
液平衡線(R22 0℃相当)5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。また、点D3は気液平衡線(R
22 0℃相当)5の飽和液線上にあると共に、気液平
衡線(R22 50℃相当)6の飽和気相線及び気液平
衡線(R2250℃相当)6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50℃・圧力18.78
2kg/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3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。
【0024】ここでは、気液平衡線(R22 0℃相
当)5あるいは気液平衡線(R2250℃相当)6上の
点についてのみ説明したが、点A3〜点F3の内側にある
点、すなわち、温度0℃・圧力4.044kg/cm2
G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R
22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)5あるいは気液平衡線(R2250℃相当)6上の
点についてのみ説明したが、点A3〜点F3の内側にある
点、すなわち、温度0℃・圧力4.044kg/cm2
G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R
22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。
【0025】図4は、R32、R134、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4において7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8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、R134及びR124aがそれ
ぞれ略30〜略65重量%、0〜略70重量%、0〜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、R134及び
R124aがそれぞれ略30〜略55重量%、0〜略7
0重量%、0〜略70重量%となるような組成範囲が、
特に望ましい。
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4において7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8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、R134及びR124aがそれ
ぞれ略30〜略65重量%、0〜略70重量%、0〜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、R134及び
R124aがそれぞれ略30〜略55重量%、0〜略7
0重量%、0〜略70重量%となるような組成範囲が、
特に望ましい。
【0026】図4中の点A4〜点F4における作動流体の
組成を(表4)に示す。
組成を(表4)に示す。
【0027】
【表4】
【0028】点A4〜点C4は気液平衡線(R22 50
℃相当)8の飽和気相線上に、点D 4〜点F4は気液平衡
線(R22 50℃相当)8の飽和液相線上にあり、共
に気液平衡線(R22 0℃相当)7の飽和気相線及び
気液平衡線(R22 0℃相当)7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4)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、R
22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)8の飽和気相線上に、点D 4〜点F4は気液平衡
線(R22 50℃相当)8の飽和液相線上にあり、共
に気液平衡線(R22 0℃相当)7の飽和気相線及び
気液平衡線(R22 0℃相当)7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4)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、R
22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。
【0029】ここでは、気液平衡線(R22 50℃相
当)8上の点についてのみ説明したが、点A4〜点F4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)8上の点についてのみ説明したが、点A4〜点F4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。
【0030】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
ロメタン略20〜略65重量%、テトラフルオロエタン
0〜略80重量%、クロロテトラフルオロエタン0〜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、ジフルオロメタン略25〜略55
重量%、テトラフルオロエタン0〜略75重量%、クロ
ロテトラフルオロエタン0〜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
0.0〜0.014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。
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
ロメタン略20〜略65重量%、テトラフルオロエタン
0〜略80重量%、クロロテトラフルオロエタン0〜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、ジフルオロメタン略25〜略55
重量%、テトラフルオロエタン0〜略75重量%、クロ
ロテトラフルオロエタン0〜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
0.0〜0.014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。
【0031】
【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
二種のフロン類のうちの一種としてテトラフルオロエタ
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
二種のフロン類のうちの一種としてテトラフルオロエタ
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
【図3】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4】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)
5 気液平衡線(R22 0℃相当)
6 気液平衡線(R22 50℃相当)
7 気液平衡線(R22 0℃相当)
8 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20〜65重量%以
下、テトラフルオロエタン80重量%以下、クロロテト
ラフルオロエタン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25〜55重量%以
下、テトラフルオロエタン75重量%以下、クロロテト
ラフルオロエタン70重量%以下であることを特徴とす
る作動流体。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3172373A JPH0517753A (ja) | 1991-07-12 | 1991-07-12 | 作動流体 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3172373A JPH0517753A (ja) | 1991-07-12 | 1991-07-12 | 作動流体 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0517753A true JPH0517753A (ja) | 1993-01-26 |
Family
ID=15940708
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP3172373A Pending JPH0517753A (ja) | 1991-07-12 | 1991-07-12 | 作動流体 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0517753A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5538660A (en) * | 1993-06-30 | 1996-07-23 | Elf Atochem S.A. | Nonazeotropic mixtures containing difluoromethane and 1,1,1,2-tetrafluoroethane, and their applications as refrigerant fluids in air conditioning |
JP2017048395A (ja) * | 2015-02-19 | 2017-03-09 | ダイキン工業株式会社 | フッ素化炭化水素の混合物を含有する組成物及びその製造方法 |
-
1991
- 1991-07-12 JP JP3172373A patent/JPH0517753A/ja active Pending
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5538660A (en) * | 1993-06-30 | 1996-07-23 | Elf Atochem S.A. | Nonazeotropic mixtures containing difluoromethane and 1,1,1,2-tetrafluoroethane, and their applications as refrigerant fluids in air conditioning |
JP2017048395A (ja) * | 2015-02-19 | 2017-03-09 | ダイキン工業株式会社 | フッ素化炭化水素の混合物を含有する組成物及びその製造方法 |
US10005940B2 (en) | 2015-02-19 | 2018-06-26 | Daikin Industries, Ltd. | Composition containing mixture of fluorinated hydrocarbons, and method for producing same |
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