JPH0655943B2 - 作動流体 - Google Patents
作動流体Info
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- JPH0655943B2 JPH0655943B2 JP1311167A JP31116789A JPH0655943B2 JP H0655943 B2 JPH0655943 B2 JP H0655943B2 JP 1311167 A JP1311167 A JP 1311167A JP 31116789 A JP31116789 A JP 31116789A JP H0655943 B2 JPH0655943 B2 JP H0655943B2
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-
- 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
- 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
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- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
Description
用される作動流体に関する。
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(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る。
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。
オゾン層に及ぼす影響がほとんどない、R22の代替と
なる作動流体を提供するものである。
フルオロメタン(CHF3)とジフルオロメタン(CH2
F2)とテトラフルオロエタン(C2H2F4)の三種のフ
ロン類を含み、トリフルオロメタン0〜略50重量%、
ジフルオロメタン0〜略60重量%、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、特に、トリフルオロメタン0〜略4
0重量%、ジフルオロメタン0〜略50重量%、テトラ
フルオロエタン略50〜略90重量%の組成範囲が望ま
しいものである。
破壊能力のほとんどない、分子構造中に塩素を含まない
フロン類であるトリフルオロメタン(ODP=0)、ジ
フルオロメタン(ODP=0)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、ほ
とんどなくすることを可能とするものである。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5
0℃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。
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0
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。
のフロン類から成る混合物である。トリフルオロメタン
は、臨界温度が低く(25.7℃)、蒸気圧が高いため
に、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が、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
能となるものである。
いて説明する。
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。第1図において1は、温度0℃・圧力4.044
kg/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18.78
2kg/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
てしまうものの、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。図からわかるように、R23、R32及
びR134aがそれぞれ0〜略35重量%、0〜略45
重量%、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R22とほぼ同
等の蒸気圧を有するため望ましい。さらに、R23、R
32及びR134aがそれぞれ0〜略25重量%、0〜
略35重量%、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に特に望まし
い。
表に示す。点A1〜点C1は気液平衡線(R22 50℃
相当)2の飽和気相線上に、点D1〜点F1は気液平衡線
(R22 50℃相当)2の飽和液相線上にあり、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、第1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
るものである。
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4.044
kg/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。
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。第
2図において3は、温度0℃・圧力4.044kg/c
m2G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/cm2Gにおける
混合物の気液平衡線である。この場合には、R23、R
32及びR134がそれぞれ0〜略50重量%、0〜略
60重量%、略40〜略90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、R23、R32及びR134がそれぞれ0〜略40
重量%、0〜略50重量%、略50〜略85重量%とな
るような組成範囲が、特に望ましい。
表に示す。点A2、点B2は気液平衡線(R22 50℃
相当)4の飽和気相線上に、点C2、点D2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4.04
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、第2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 のである。
についてのみ説明したが、点A2〜点D2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。
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、トリフルオロメタン0
〜略50重量%、ジフルオロメタン0〜略60重量%、
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い。さらに、
トリフルオロメタン0〜略40重量%、ジフルオロメタ
ン0〜略50重量%、テトラフルオロメタン略50〜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い。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、R
22よりも高い成績係数を期待できるものである。
ロメタンを含み、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、ほ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る。
利用温度においてR22と同程度の蒸気圧を有し、R2
2の代替として現行機器で使用可能である。
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。
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図である。 1,3……気液平衡線(R22 0℃相当)、 2,4……気液平衡線(R22 50℃相当)。
Claims (2)
- 【請求項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4
0〜95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】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5
0〜90重量%以下であることを特徴とする作動流体。
Priority Applications (8)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP1311167A JPH0655943B2 (ja) | 1989-11-30 | 1989-11-30 | 作動流体 |
SG1995903605A SG28336G (en) | 1989-11-30 | 1990-11-27 | Working fluid |
EP90122652A EP0430169B1 (en) | 1989-11-30 | 1990-11-27 | Working fluid |
DE69011632T DE69011632T2 (de) | 1989-11-30 | 1990-11-27 | Arbeitsmittel. |
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 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP1311167A JPH0655943B2 (ja) | 1989-11-30 | 1989-11-30 | 作動流体 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH03172385A JPH03172385A (ja) | 1991-07-25 |
JPH0655943B2 true 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) |
Families Citing this family (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 |
DE4222855A1 (de) * | 1992-07-11 | 1994-01-13 | Solvay Fluor & Derivate | Neue Kältemittelzusammensetzungen |
FR2722794B3 (fr) * | 1994-07-19 | 1996-09-13 | Atochem Elf Sa | Melanges non azeotropiques de difluoromethane, trifluoromethane et 1,1,1,2-tetrafluoroethane, et leur application comme fluides frigorigenes |
-
1989
- 1989-11-30 JP JP1311167A patent/JPH0655943B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH03172385A (ja) | 1991-07-25 |
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