JPH0748563A - 混合冷媒 - Google Patents
混合冷媒Info
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- JPH0748563A JPH0748563A JP5212376A JP21237693A JPH0748563A JP H0748563 A JPH0748563 A JP H0748563A JP 5212376 A JP5212376 A JP 5212376A JP 21237693 A JP21237693 A JP 21237693A JP H0748563 A JPH0748563 A JP H0748563A
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Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【構成】 エタンと、トリフルオロメタンもしくはヘキ
サフルオロエタンのうちの何れかもしくは双方とを所定
の混合比で混合する。所定の混合比は図１の三角図表に
示した７点であって、トリフルオロメタンとヘキサフル
オロエタンとエタンとの重量混合比が、（０．４２９：
０．２４１：０．３３０）、（０．４０５：０．２３
２：０．３６３）、（０．３１２：０．３０３：０．３
８５）、（０．２４２：０．４３０：０．３２８）、
（０．２９９：０．４５２：０．２４９）、（０．３５
０：０．４２０：０．２３０）及び（０．４２５：０．
３０７：０．２６８）である７点を結ぶ線で囲まれた範
囲の混合比を含む。 【効果】 混合冷媒は標準沸点が−９０°Ｃ以下になり
共沸様な挙動を示す。蒸発圧力を負圧にすることなく−
９０°Ｃ以下の蒸発温度が得られ、環境試験装置等で高
度の低温を実現できる。
サフルオロエタンのうちの何れかもしくは双方とを所定
の混合比で混合する。所定の混合比は図１の三角図表に
示した７点であって、トリフルオロメタンとヘキサフル
オロエタンとエタンとの重量混合比が、（０．４２９：
０．２４１：０．３３０）、（０．４０５：０．２３
２：０．３６３）、（０．３１２：０．３０３：０．３
８５）、（０．２４２：０．４３０：０．３２８）、
（０．２９９：０．４５２：０．２４９）、（０．３５
０：０．４２０：０．２３０）及び（０．４２５：０．
３０７：０．２６８）である７点を結ぶ線で囲まれた範
囲の混合比を含む。 【効果】 混合冷媒は標準沸点が−９０°Ｃ以下になり
共沸様な挙動を示す。蒸発圧力を負圧にすることなく−
９０°Ｃ以下の蒸発温度が得られ、環境試験装置等で高
度の低温を実現できる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、環境試験機や血液保存
庫のような高度の低温を必要とする装置等の冷凍機に用
いられる混合冷媒に関する。
庫のような高度の低温を必要とする装置等の冷凍機に用
いられる混合冷媒に関する。
【０００２】
【従来の技術】高度の低温を必要とする装置の冷凍機に
用いられる冷媒としては、従来、重量組成比(0.599:0.4
01) から成るモノクロロトリフルオロメタンとトリフル
オロメタン（以下記号「ＨＦＣ２３」で表示する）との
共沸混合物（以下記号「Ｒ５０３」で表示する）であっ
て、標準沸点が−８８．７°Ｃの混合冷媒が用いられて
いた。しかしながら、モノクロロトリフルオロメタンは
オゾン破壊能を持つので、環境保護上これを使用するこ
とは好ましくない。更に将来的には使用不可能になる。
用いられる冷媒としては、従来、重量組成比(0.599:0.4
01) から成るモノクロロトリフルオロメタンとトリフル
オロメタン（以下記号「ＨＦＣ２３」で表示する）との
共沸混合物（以下記号「Ｒ５０３」で表示する）であっ
て、標準沸点が−８８．７°Ｃの混合冷媒が用いられて
いた。しかしながら、モノクロロトリフルオロメタンは
オゾン破壊能を持つので、環境保護上これを使用するこ
とは好ましくない。更に将来的には使用不可能になる。
【０００３】この代替物として、重量組成比(0.61:0.3
9) から成るヘキサフルオロエタン(以下記号「ＦＣ１１
６」で表示する）とＨＦＣ２３との共沸混合物（以下記
号「ＴＰ５Ｒ３」で表示する）であって、標準沸点が−
８８．６°Ｃの混合冷媒が実用化されている。
9) から成るヘキサフルオロエタン(以下記号「ＦＣ１１
６」で表示する）とＨＦＣ２３との共沸混合物（以下記
号「ＴＰ５Ｒ３」で表示する）であって、標準沸点が−
８８．６°Ｃの混合冷媒が実用化されている。
【０００４】又、オゾン破壊能を持たず、冷凍能力や成
績係数の良い低温用の冷媒として、ＨＦＣ２３に、ペン
タフルオロエタン、テトラフルオロエタン又はオクタフ
ルオロシクロブタンのうちの少なくとも１つを組み合わ
せたものであって、−７５°Ｃ程度の標準沸点を持つ混
合冷媒が提案されている（特開平５ー３２９６１号公報
参照）。
績係数の良い低温用の冷媒として、ＨＦＣ２３に、ペン
タフルオロエタン、テトラフルオロエタン又はオクタフ
ルオロシクロブタンのうちの少なくとも１つを組み合わ
せたものであって、−７５°Ｃ程度の標準沸点を持つ混
合冷媒が提案されている（特開平５ー３２９６１号公報
参照）。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】例えば環境試験機や血
液保存庫等のような高度の低温を必要とする装置では、
循環空気のような被冷却体を−８５°Ｃ程度より低い温
度まで冷却可能にする冷凍機が求められる。このような
冷凍機に上記の冷媒を使用するとすれば、それらの標準
沸点が−８８°Ｃ程度又はこれより高いため、冷媒の蒸
発圧力を負圧にしなければならない。その結果、レシプ
ロ式の圧縮機よりも体積効率の高いロータリー式の圧縮
機を使用することができず、又、冷媒の比容積が大きく
なってその循環量が低下するため冷凍能力の低下を招く
という問題が生ずる。更に、ＴＰ５Ｒ３では、ＨＦＣ２
３及びＦＣ１１６が共に冷凍機油との相溶性を有しない
ため、冷凍回路中におけるオイル詰まりの発生を防止す
るために、別にオイル戻し用添加剤を加える必要があっ
た。
液保存庫等のような高度の低温を必要とする装置では、
循環空気のような被冷却体を−８５°Ｃ程度より低い温
度まで冷却可能にする冷凍機が求められる。このような
冷凍機に上記の冷媒を使用するとすれば、それらの標準
沸点が−８８°Ｃ程度又はこれより高いため、冷媒の蒸
発圧力を負圧にしなければならない。その結果、レシプ
ロ式の圧縮機よりも体積効率の高いロータリー式の圧縮
機を使用することができず、又、冷媒の比容積が大きく
なってその循環量が低下するため冷凍能力の低下を招く
という問題が生ずる。更に、ＴＰ５Ｒ３では、ＨＦＣ２
３及びＦＣ１１６が共に冷凍機油との相溶性を有しない
ため、冷凍回路中におけるオイル詰まりの発生を防止す
るために、別にオイル戻し用添加剤を加える必要があっ
た。
【０００６】そこで本発明は、従来技術に於ける上記問
題を解決し、被冷却体を−８５°Ｃ程度より低い温度ま
で冷却可能にすると共に、オゾン層を破壊せず、ロータ
リー式の圧縮機の使用を可能とし、冷凍能力が大きく、
且つオイル戻し用添加剤を加えなくてもオイル詰まりを
生ずる危険性のない混合冷媒を提供することを課題とす
る。
題を解決し、被冷却体を−８５°Ｃ程度より低い温度ま
で冷却可能にすると共に、オゾン層を破壊せず、ロータ
リー式の圧縮機の使用を可能とし、冷凍能力が大きく、
且つオイル戻し用添加剤を加えなくてもオイル詰まりを
生ずる危険性のない混合冷媒を提供することを課題とす
る。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明は上記課題を解決
するために、請求項１の発明は、エタンと、トリフルオ
ロメタンもしくはヘキサフルオロエタンのうちの何れか
又は双方とを所定の混合比で混合した混合物を有するこ
とを特徴とし、請求項２の発明は、トリフルオロメタン
とヘキサフルオロエタンとエタンとを所定の混合比で混
合した混合物を有することを特徴とし、請求項３の発明
は、上記に加えて、前記所定の混合比は、三角図表に表
示された７点であって、トリフルオロメタンとヘキサフ
ルオロエタンとエタンとの重量混合比が、(0.429:0.24
1:0.330) 、(0.405:0.232:0.363)、(0.312:0.303:0.38
5) 、(0.242:0.430:0.328) 、(0.299:0.452:0.249) 、
(0.350:0.420:0.230) 及び(0.425:0.307:0.268) である
７点を結ぶ線で囲まれた範囲の混合比を含むことを特徴
とし、請求項４の発明は、請求項１の発明の特徴に加え
て、トリフルオロメタンとエタンとを有し、その重量混
合比が(0.35:0.65 )乃至(0.3:0.7) の範囲であることを
特徴とし、請求項５の発明は、請求項１の発明の特徴に
加えて、ヘキサフルオロエタンとエタンとを有し、その
重量混合比が(0.7:0.3) 乃至(0.55:0.45) の範囲である
ことを特徴とする。
するために、請求項１の発明は、エタンと、トリフルオ
ロメタンもしくはヘキサフルオロエタンのうちの何れか
又は双方とを所定の混合比で混合した混合物を有するこ
とを特徴とし、請求項２の発明は、トリフルオロメタン
とヘキサフルオロエタンとエタンとを所定の混合比で混
合した混合物を有することを特徴とし、請求項３の発明
は、上記に加えて、前記所定の混合比は、三角図表に表
示された７点であって、トリフルオロメタンとヘキサフ
ルオロエタンとエタンとの重量混合比が、(0.429:0.24
1:0.330) 、(0.405:0.232:0.363)、(0.312:0.303:0.38
5) 、(0.242:0.430:0.328) 、(0.299:0.452:0.249) 、
(0.350:0.420:0.230) 及び(0.425:0.307:0.268) である
７点を結ぶ線で囲まれた範囲の混合比を含むことを特徴
とし、請求項４の発明は、請求項１の発明の特徴に加え
て、トリフルオロメタンとエタンとを有し、その重量混
合比が(0.35:0.65 )乃至(0.3:0.7) の範囲であることを
特徴とし、請求項５の発明は、請求項１の発明の特徴に
加えて、ヘキサフルオロエタンとエタンとを有し、その
重量混合比が(0.7:0.3) 乃至(0.55:0.45) の範囲である
ことを特徴とする。
【０００８】
【作用】請求項１の発明によれば、エタンとトリフルオ
ロメタンもしくはヘキサフルオロエタンのうちの何れか
又は双方とを所定の混合比で混合し、その混合比を適切
に選択すれば、これらの混合物は共沸様の挙動を示し、
その標準沸点を−９０°Ｃ程度以下にすることができ
る。
ロメタンもしくはヘキサフルオロエタンのうちの何れか
又は双方とを所定の混合比で混合し、その混合比を適切
に選択すれば、これらの混合物は共沸様の挙動を示し、
その標準沸点を−９０°Ｃ程度以下にすることができ
る。
【０００９】請求項２の発明によれば、混合冷媒が、Ｈ
ＦＣ２３（トリフルオロメタン）とＦＣ１１６（ヘキサ
フルオロエタン）に加えてエタン( 以下記号「ＨＣ１７
０」で表示する）を有し、これらが所定の混合比で混合
されているので、これらの混合物は共沸様の挙動を示
し、その標準沸点は−９０°Ｃ程度以下になる。ここで
所定の混合比とは、例えば、三角図表において、ＨＦＣ
２３とＦＣ１１６とＨＣ１７０とを重量混合比で表示し
た６点、(0.527:0.207:0.266) 、(0.369:0.175:0.465)
、(0.112:0.393:0.495) 、(0.140:0.610:0.250) 、(0.
430:0.373:0.197)及び(0.545:0.221:0.234) を結ぶ線で
囲まれた範囲を有する混合比をいう。即ち、このような
範囲の混合比から成る混合冷媒は、発明者等の実験によ
り、共沸様の特性を持ち、その標準沸点が−９１°Ｃ乃
至−９３°Ｃになることが確認されている。但し、ＨＦ
Ｃ２３とＦＣ１１６にＨＣ１７０を加えた本発明に係る
新規な混合冷媒では、このような混合比の範囲以外の部
分にも、共沸様混合物を構成しその標準沸点が−９０°
Ｃ程度以下になる混合比が存在し、所定の混合比にはこ
のような部分の混合比も含まれる。
ＦＣ２３（トリフルオロメタン）とＦＣ１１６（ヘキサ
フルオロエタン）に加えてエタン( 以下記号「ＨＣ１７
０」で表示する）を有し、これらが所定の混合比で混合
されているので、これらの混合物は共沸様の挙動を示
し、その標準沸点は−９０°Ｃ程度以下になる。ここで
所定の混合比とは、例えば、三角図表において、ＨＦＣ
２３とＦＣ１１６とＨＣ１７０とを重量混合比で表示し
た６点、(0.527:0.207:0.266) 、(0.369:0.175:0.465)
、(0.112:0.393:0.495) 、(0.140:0.610:0.250) 、(0.
430:0.373:0.197)及び(0.545:0.221:0.234) を結ぶ線で
囲まれた範囲を有する混合比をいう。即ち、このような
範囲の混合比から成る混合冷媒は、発明者等の実験によ
り、共沸様の特性を持ち、その標準沸点が−９１°Ｃ乃
至−９３°Ｃになることが確認されている。但し、ＨＦ
Ｃ２３とＦＣ１１６にＨＣ１７０を加えた本発明に係る
新規な混合冷媒では、このような混合比の範囲以外の部
分にも、共沸様混合物を構成しその標準沸点が−９０°
Ｃ程度以下になる混合比が存在し、所定の混合比にはこ
のような部分の混合比も含まれる。
【００１０】このように混合冷媒が共沸様混合物であれ
ば、冷媒の補充等の取扱いが容易になるため冷凍機の作
動媒体として好都合に用いられる。そして、標準沸点が
−９０°Ｃ程度以下であれば、冷媒の蒸発圧力を標準圧
力以下の負圧にしなくても、被冷却物を−８５°Ｃ程度
以下に冷却することができる。更に、ＨＦＣ２３、ＦＣ
１１６及びエタンは何れもオゾン破壊能を持たず、その
混合冷媒のオゾン破壊係数（Ｏ．Ｄ．Ｐ）は０である。
そして更に、ＨＦ２３及びＦＣ１１６は冷凍機油との相
溶性を有しないが、エタンが冷凍機油との相溶性を有す
るので、添加物を加えなくてもオイル詰まりによりオイ
ル返りが悪くなるという問題も生じない。
ば、冷媒の補充等の取扱いが容易になるため冷凍機の作
動媒体として好都合に用いられる。そして、標準沸点が
−９０°Ｃ程度以下であれば、冷媒の蒸発圧力を標準圧
力以下の負圧にしなくても、被冷却物を−８５°Ｃ程度
以下に冷却することができる。更に、ＨＦＣ２３、ＦＣ
１１６及びエタンは何れもオゾン破壊能を持たず、その
混合冷媒のオゾン破壊係数（Ｏ．Ｄ．Ｐ）は０である。
そして更に、ＨＦ２３及びＦＣ１１６は冷凍機油との相
溶性を有しないが、エタンが冷凍機油との相溶性を有す
るので、添加物を加えなくてもオイル詰まりによりオイ
ル返りが悪くなるという問題も生じない。
【００１１】請求項３の発明によれば、混合冷媒の所定
の混合比が三角図表で７点を結ぶ線で囲まれた範囲の混
合比を有する。発明者等の実験によれば、この範囲内で
は、混合冷媒が共沸様混合物になる共に、その標準沸点
が−９４°Ｃ乃至−９７°Ｃになることが確認された。
但し、このような標準沸点を有する混合比は必ずしも上
記の範囲に限られない。従って、本発明にいう所定の混
合比とは、上記の範囲を含み、標準沸点が−９４°Ｃ程
度以下になるような範囲の混合比をいう。このような標
準沸点の冷媒を用いると、蒸発圧力を負圧にしなくて
も、環境試験機や血液保存庫において−９０°Ｃ位のよ
り高度の低温を得ることができる。
の混合比が三角図表で７点を結ぶ線で囲まれた範囲の混
合比を有する。発明者等の実験によれば、この範囲内で
は、混合冷媒が共沸様混合物になる共に、その標準沸点
が−９４°Ｃ乃至−９７°Ｃになることが確認された。
但し、このような標準沸点を有する混合比は必ずしも上
記の範囲に限られない。従って、本発明にいう所定の混
合比とは、上記の範囲を含み、標準沸点が−９４°Ｃ程
度以下になるような範囲の混合比をいう。このような標
準沸点の冷媒を用いると、蒸発圧力を負圧にしなくて
も、環境試験機や血液保存庫において−９０°Ｃ位のよ
り高度の低温を得ることができる。
【００１２】請求項４の発明によれば、混合冷媒がＨＦ
Ｃ２３（トリフルオロメタン）とＨＣ１７０（エタン）
とを有し、その重量混合比を(0.35:0.65 )乃至(0.3:0.
7) の範囲にする。このような範囲では、混合冷媒の標
準沸点が−９０乃至９１°Ｃになり、混合冷媒は共沸様
の挙動を示すことが実験により確認された。従って、こ
のような混合冷媒は、冷凍機の作動媒体として好都合に
用いられ、冷媒の蒸発圧力を負圧にしなくても被冷却物
を−８５°Ｃ程度に冷却することができる。又、大きな
冷媒単位体積当たりの冷凍能力を備え、そのオゾン破壊
係数（Ｏ．Ｄ．Ｐ）が０で、且つ冷凍機においてオイル
詰まりによりオイル返りが悪くなるという問題も発生さ
せない。
Ｃ２３（トリフルオロメタン）とＨＣ１７０（エタン）
とを有し、その重量混合比を(0.35:0.65 )乃至(0.3:0.
7) の範囲にする。このような範囲では、混合冷媒の標
準沸点が−９０乃至９１°Ｃになり、混合冷媒は共沸様
の挙動を示すことが実験により確認された。従って、こ
のような混合冷媒は、冷凍機の作動媒体として好都合に
用いられ、冷媒の蒸発圧力を負圧にしなくても被冷却物
を−８５°Ｃ程度に冷却することができる。又、大きな
冷媒単位体積当たりの冷凍能力を備え、そのオゾン破壊
係数（Ｏ．Ｄ．Ｐ）が０で、且つ冷凍機においてオイル
詰まりによりオイル返りが悪くなるという問題も発生さ
せない。
【００１３】請求項５の発明によれば、混合冷媒がＦＣ
１１６（ヘキサフルオロエタン）とＨＣ１７０とを有
し、その重量混合比を(0.7:0.3) 乃至(0.55:0.45) の範
囲にする。このような範囲では、混合冷媒の標準沸点が
−９０°Ｃ乃至−９３°Ｃになり、混合冷媒は共沸様の
挙動を示すことが実験により確認された。従って、この
混合冷媒も、請求項４の発明の混合冷媒と略同様の作用
を有する。
１１６（ヘキサフルオロエタン）とＨＣ１７０とを有
し、その重量混合比を(0.7:0.3) 乃至(0.55:0.45) の範
囲にする。このような範囲では、混合冷媒の標準沸点が
−９０°Ｃ乃至−９３°Ｃになり、混合冷媒は共沸様の
挙動を示すことが実験により確認された。従って、この
混合冷媒も、請求項４の発明の混合冷媒と略同様の作用
を有する。
【００１４】
【実施例】図１は実施例の混合冷媒の重量混合比の範囲
を例示した三角図表である。本発明にかかる三種混合冷
媒は、ＨＦＣ２３（トリフルオロメタン−化学記号ＣＨ
Ｆ3 ）とＦＣ１１６（ヘキサフルオロエタン−化学記号
Ｃ2 Ｆ6 ）とＨＣ１７０（エタン−化学記号Ｃ2 Ｈ6 ）
との混合物を主成分として構成され、必要に応じて安定
剤等の他の成分を含有することができる。これらの混合
物の混合比は、例えば、図において、点Ａ(0.527:0.20
7:0.266) 、Ｂ(0.369:0.175:0.465) 、Ｃ(0.112:0.393:
0.495) 、Ｄ(0.140:0.610:0.250) 、Ｅ(0.430:0.373:0.
197) 及びＦ(0.545:0.221:0.234) から成る６点を結ぶ
直線で囲まれた第一範囲１内にあり、更に望ましくは、
Ｇ(0.429:0.241:0.330) 、Ｈ(0.405:0.232:0.363) 、Ｉ
(0.312:0.303:0.385) 、Ｊ(0.242:0.430:0.328) 、Ｋ
(0.299:0.452:0.249) 、Ｌ(0.350:0.420:0.230) 及びＭ
(0.425:0.307:0.268) の７点を結ぶ直線で囲まれた第二
範囲２内にある。
を例示した三角図表である。本発明にかかる三種混合冷
媒は、ＨＦＣ２３（トリフルオロメタン−化学記号ＣＨ
Ｆ3 ）とＦＣ１１６（ヘキサフルオロエタン−化学記号
Ｃ2 Ｆ6 ）とＨＣ１７０（エタン−化学記号Ｃ2 Ｈ6 ）
との混合物を主成分として構成され、必要に応じて安定
剤等の他の成分を含有することができる。これらの混合
物の混合比は、例えば、図において、点Ａ(0.527:0.20
7:0.266) 、Ｂ(0.369:0.175:0.465) 、Ｃ(0.112:0.393:
0.495) 、Ｄ(0.140:0.610:0.250) 、Ｅ(0.430:0.373:0.
197) 及びＦ(0.545:0.221:0.234) から成る６点を結ぶ
直線で囲まれた第一範囲１内にあり、更に望ましくは、
Ｇ(0.429:0.241:0.330) 、Ｈ(0.405:0.232:0.363) 、Ｉ
(0.312:0.303:0.385) 、Ｊ(0.242:0.430:0.328) 、Ｋ
(0.299:0.452:0.249) 、Ｌ(0.350:0.420:0.230) 及びＭ
(0.425:0.307:0.268) の７点を結ぶ直線で囲まれた第二
範囲２内にある。
【００１５】図２乃至７は、実験で得られた第一範囲１
の境界点Ａ乃至Ｆの組成を持つ混合冷媒の定容法による
温度−圧力−比容積の関係を示す。図において、傾斜の
大きい曲線は蒸発温度と蒸発圧力との関係を示し、傾斜
の緩やかな曲線は比容積を一定としたときの温度と圧力
との関係を示す。又、〇印及び△印は、それぞれ、温度
と圧力とを降下させる過程及び上昇させる過程を示す。
この範囲内の混合冷媒は、図示の如く、−９１°Ｃ乃至
−９３°Ｃ程度の標準沸点を持ち、共沸様な挙動を示す
ことが実験により確認された。なお、第一範囲１の境界
線の近傍を含む他の混合比の領域でも、−９０°Ｃ程度
の標準沸点の共沸様混合物を生ずる部分が有り、このよ
うな部分も請求項１の発明の範囲に含まれる。
の境界点Ａ乃至Ｆの組成を持つ混合冷媒の定容法による
温度−圧力−比容積の関係を示す。図において、傾斜の
大きい曲線は蒸発温度と蒸発圧力との関係を示し、傾斜
の緩やかな曲線は比容積を一定としたときの温度と圧力
との関係を示す。又、〇印及び△印は、それぞれ、温度
と圧力とを降下させる過程及び上昇させる過程を示す。
この範囲内の混合冷媒は、図示の如く、−９１°Ｃ乃至
−９３°Ｃ程度の標準沸点を持ち、共沸様な挙動を示す
ことが実験により確認された。なお、第一範囲１の境界
線の近傍を含む他の混合比の領域でも、−９０°Ｃ程度
の標準沸点の共沸様混合物を生ずる部分が有り、このよ
うな部分も請求項１の発明の範囲に含まれる。
【００１６】本実施例のような混合冷媒によれば、冷凍
機において、蒸発温度が−９１°Ｃ乃至−９３°Ｃ程度
までは蒸発圧力を正圧にすることができ、レシプロ式に
較べて体積効率の良いロータリー式の圧縮機の使用が可
能になる。又、蒸発圧力を負圧する場合に較べて、冷媒
の比体積が小さくなり、従って冷媒の循環量が多くな
り、冷凍能力が向上する。但し、例えば環境試験室等に
用いる冷凍機において、循環空気の温度を８５°Ｃ程度
より一層低下させるために、蒸発圧力を負圧にしてもよ
い。
機において、蒸発温度が−９１°Ｃ乃至−９３°Ｃ程度
までは蒸発圧力を正圧にすることができ、レシプロ式に
較べて体積効率の良いロータリー式の圧縮機の使用が可
能になる。又、蒸発圧力を負圧する場合に較べて、冷媒
の比体積が小さくなり、従って冷媒の循環量が多くな
り、冷凍能力が向上する。但し、例えば環境試験室等に
用いる冷凍機において、循環空気の温度を８５°Ｃ程度
より一層低下させるために、蒸発圧力を負圧にしてもよ
い。
【００１７】図８乃至１４は、図２乃至図７と同様の図
で、実験で得られた第二範囲２の境界点Ｇ乃至Ｍの組成
を持つ混合冷媒の温度−圧力−比容積の関係を示す。
又、図１５及び図１６は、点Ｋの組成を持つ混合冷媒の
各種比容積についての温度と圧力との関係を示す曲線及
び蒸気圧曲線である。この第二範囲内の混合冷媒は、−
９４°Ｃ乃至−９７°Ｃ程度の標準沸点を持ち、共沸様
な挙動を示すことが実験により確認された。但し、この
第二範囲２の境界線の近傍を含む他の混合比の部分で
も、−９４°Ｃ程度の標準沸点を持つ共沸様混合物を生
じさせる部分は有り得る。
で、実験で得られた第二範囲２の境界点Ｇ乃至Ｍの組成
を持つ混合冷媒の温度−圧力−比容積の関係を示す。
又、図１５及び図１６は、点Ｋの組成を持つ混合冷媒の
各種比容積についての温度と圧力との関係を示す曲線及
び蒸気圧曲線である。この第二範囲内の混合冷媒は、−
９４°Ｃ乃至−９７°Ｃ程度の標準沸点を持ち、共沸様
な挙動を示すことが実験により確認された。但し、この
第二範囲２の境界線の近傍を含む他の混合比の部分で
も、−９４°Ｃ程度の標準沸点を持つ共沸様混合物を生
じさせる部分は有り得る。
【００１８】本実施例のような混合冷媒によれば、冷凍
機において、蒸発温度が−９４°Ｃ乃至−９７°Ｃ程度
までは蒸発圧力を正圧にすることができ、ロータリー式
圧縮機の使用が可能になる。又、蒸発圧力を負圧しなく
ても、環境試験室等に用いる冷凍機において、循環空気
の温度を９０°Ｃ位まで低下させることができる。但
し、−１００°Ｃ程度の低温条件を得るために蒸発圧力
を負圧にしてもよい。
機において、蒸発温度が−９４°Ｃ乃至−９７°Ｃ程度
までは蒸発圧力を正圧にすることができ、ロータリー式
圧縮機の使用が可能になる。又、蒸発圧力を負圧しなく
ても、環境試験室等に用いる冷凍機において、循環空気
の温度を９０°Ｃ位まで低下させることができる。但
し、−１００°Ｃ程度の低温条件を得るために蒸発圧力
を負圧にしてもよい。
【００１９】図１７は、二元冷凍サイクルの基本回路構
成を示し、本実施例の混合冷媒は、図において実線で示
す低温側の回路に用いられる。表１は、このような冷凍
回路の冷媒の各部条件として、凝縮温度Ｔｃを−４０°
Ｃ、蒸発温度Ｔｅを−９５°Ｃ、蒸発器出口温度ｔ2 と
Ｔｅとの差である過熱度を１５°Ｃ、そしてＴｃと凝縮
器出口温度ｔ4 との差である過冷却度を５°Ｃにした場
合において、本実施例の点Ｋの組成を持つ混合冷媒（標
準沸点−９６．３°Ｃ）の冷凍能力と従来の混合冷媒Ｒ
５０３（標準沸点−８８．７°Ｃ）の冷凍能力とを比較
した結果を示す。
成を示し、本実施例の混合冷媒は、図において実線で示
す低温側の回路に用いられる。表１は、このような冷凍
回路の冷媒の各部条件として、凝縮温度Ｔｃを−４０°
Ｃ、蒸発温度Ｔｅを−９５°Ｃ、蒸発器出口温度ｔ2 と
Ｔｅとの差である過熱度を１５°Ｃ、そしてＴｃと凝縮
器出口温度ｔ4 との差である過冷却度を５°Ｃにした場
合において、本実施例の点Ｋの組成を持つ混合冷媒（標
準沸点−９６．３°Ｃ）の冷凍能力と従来の混合冷媒Ｒ
５０３（標準沸点−８８．７°Ｃ）の冷凍能力とを比較
した結果を示す。
【００２０】
【表１】
【００２１】Ｔｅを−９５°Ｃにするために、Ｒ５０３
では蒸発圧力を負圧にしなければならないが、本例の混
合冷媒では蒸発圧縮を正圧に維持できる。このため、本
例の混合冷媒では、Ｒ５０３に較べて、圧縮機入口の比
容積が小さく、且つ、圧縮機の圧縮比も小さくなってい
る。その結果、本例の混合冷媒によれば、冷凍回路の冷
媒の体積循環量を一定としたときに冷凍能力が大きくな
ると共に、圧縮機の負担が少なくなってその耐久性が向
上する。又、本例の混合冷媒は、Ｒ５０３に較べて、ｉ
2 とｉ1 との差即ち蒸発潜熱が大きいため、一層冷凍能
力を向上させている。
では蒸発圧力を負圧にしなければならないが、本例の混
合冷媒では蒸発圧縮を正圧に維持できる。このため、本
例の混合冷媒では、Ｒ５０３に較べて、圧縮機入口の比
容積が小さく、且つ、圧縮機の圧縮比も小さくなってい
る。その結果、本例の混合冷媒によれば、冷凍回路の冷
媒の体積循環量を一定としたときに冷凍能力が大きくな
ると共に、圧縮機の負担が少なくなってその耐久性が向
上する。又、本例の混合冷媒は、Ｒ５０３に較べて、ｉ
2 とｉ1 との差即ち蒸発潜熱が大きいため、一層冷凍能
力を向上させている。
【００２２】表２は、図１７に示す冷凍回路の凝縮温度
Ｔｃを−４０°Ｃ、蒸発器入口乾き度を０、蒸発温度Ｔ
ｅを−８０°Ｃとし、蒸発器に過熱域を設けない場合に
おいて、本実施例の点Ｋの組成を持つ混合冷媒の冷凍能
力と従来の混合冷媒ＴＰ５Ｒ３（標準沸点−８８．６°
Ｃ）の冷凍能力とを比較した結果を示す。
Ｔｃを−４０°Ｃ、蒸発器入口乾き度を０、蒸発温度Ｔ
ｅを−８０°Ｃとし、蒸発器に過熱域を設けない場合に
おいて、本実施例の点Ｋの組成を持つ混合冷媒の冷凍能
力と従来の混合冷媒ＴＰ５Ｒ３（標準沸点−８８．６°
Ｃ）の冷凍能力とを比較した結果を示す。
【００２３】
【表２】 Ｔｅが−８０°Ｃであるため、何れの混合冷媒において
も蒸発圧力は正圧になるが、本例の混合冷媒の蒸発圧力
の方がＴＰ５Ｒ３の蒸発圧力より大きくなる。その結
果、表１の場合と同様に、本例の混合冷媒では、ＴＰ５
Ｒ３に較べて、比容積及び圧縮比が小さい。そして、蒸
発潜熱にも大きな差があるため、冷凍能力に大きな差が
生じている。
も蒸発圧力は正圧になるが、本例の混合冷媒の蒸発圧力
の方がＴＰ５Ｒ３の蒸発圧力より大きくなる。その結
果、表１の場合と同様に、本例の混合冷媒では、ＴＰ５
Ｒ３に較べて、比容積及び圧縮比が小さい。そして、蒸
発潜熱にも大きな差があるため、冷凍能力に大きな差が
生じている。
【００２４】次に、ＨＦＣ２３（トリフルオロメタン）
とＨＣ１７０（エタン）とを有し、その重量混合比が
(0.35:0.65 )乃至(0.3:0.7) の範囲である２種混合冷媒
は、−９０°Ｃ乃至−９１°Ｃの標準沸点を持ち、共沸
様な挙動を示す。図１８は、望ましい混合比として、Ｈ
ＦＣ２３とＨＣ１７０との重量混合比を0.3424:0.6576
とし、比容積を0.373m3/kgとしたときの定容法による温
度−圧力−充填密度の関係を示す。図示の如く、この混
合冷媒の標準沸点は約９１°Ｃである。又、ＦＣ１１６
（ヘキサフルオロエタン）とＨＣ１７０（エタン）とを
有し、その重量混合比が(0.7:0.3) 乃至(0.55:0.45) の
範囲である２種混合冷媒は、−９０°Ｃ乃至−９3 °Ｃ
の標準沸点を持ち、共沸様な挙動を示す。図１９は、望
ましい混合比として、ＦＣ１１６とＨＣ１７０との重量
混合比を0.654:0.346 とし、比容積を0.228m3/kgとした
ときの定容法による温度−圧力−充填密度の関係を示
す。図示の如く、この混合冷媒の標準沸点は約９3 °Ｃ
である。
とＨＣ１７０（エタン）とを有し、その重量混合比が
(0.35:0.65 )乃至(0.3:0.7) の範囲である２種混合冷媒
は、−９０°Ｃ乃至−９１°Ｃの標準沸点を持ち、共沸
様な挙動を示す。図１８は、望ましい混合比として、Ｈ
ＦＣ２３とＨＣ１７０との重量混合比を0.3424:0.6576
とし、比容積を0.373m3/kgとしたときの定容法による温
度−圧力−充填密度の関係を示す。図示の如く、この混
合冷媒の標準沸点は約９１°Ｃである。又、ＦＣ１１６
（ヘキサフルオロエタン）とＨＣ１７０（エタン）とを
有し、その重量混合比が(0.7:0.3) 乃至(0.55:0.45) の
範囲である２種混合冷媒は、−９０°Ｃ乃至−９3 °Ｃ
の標準沸点を持ち、共沸様な挙動を示す。図１９は、望
ましい混合比として、ＦＣ１１６とＨＣ１７０との重量
混合比を0.654:0.346 とし、比容積を0.228m3/kgとした
ときの定容法による温度−圧力−充填密度の関係を示
す。図示の如く、この混合冷媒の標準沸点は約９3 °Ｃ
である。
【００２５】このような混合冷媒によれば、蒸発温度−
９０°Ｃ乃至−９３°Ｃの範囲までは、蒸発圧力を正圧
にすることができる。その結果、ロータリー式圧縮機の
使用が可能になる。又、混合冷媒の比容積が小さく、且
つＨＣ１７０を含むことにより蒸発潜熱が大きくなるた
め、冷凍能力が大きい。更に、ＨＣ１７０が冷凍機油に
相溶性を持つので、オイル戻りが良い。なお、レシプロ
式の圧縮機を用いる場合には、蒸発温度を−９５°Ｃ程
度にすることも可能である。
９０°Ｃ乃至−９３°Ｃの範囲までは、蒸発圧力を正圧
にすることができる。その結果、ロータリー式圧縮機の
使用が可能になる。又、混合冷媒の比容積が小さく、且
つＨＣ１７０を含むことにより蒸発潜熱が大きくなるた
め、冷凍能力が大きい。更に、ＨＣ１７０が冷凍機油に
相溶性を持つので、オイル戻りが良い。なお、レシプロ
式の圧縮機を用いる場合には、蒸発温度を−９５°Ｃ程
度にすることも可能である。
【００２６】
【発明の効果】以上の如く本発明によれば、請求項１、
２、４及び５の発明においては、蒸発圧力を負圧にする
ことなく蒸発温度を−９０°Ｃ以下にすることができ
る。その結果、環境試験機や血液保存庫等の冷凍機の被
冷却側を、−８５°Ｃ程度より低い温度まで冷却するこ
とができる。更に、これらの混合冷媒は、オゾン層を破
壊せず、ロータリー式の圧縮機の使用を可能とし、冷凍
能力を大きくし、且つオイル戻し用添加剤を加えなくて
もオイル詰まりを発生させることがない。請求項３の発
明によれば、冷媒蒸発温度を更に低下させることがで
き、上記諸効果を一層高めることができる。
２、４及び５の発明においては、蒸発圧力を負圧にする
ことなく蒸発温度を−９０°Ｃ以下にすることができ
る。その結果、環境試験機や血液保存庫等の冷凍機の被
冷却側を、−８５°Ｃ程度より低い温度まで冷却するこ
とができる。更に、これらの混合冷媒は、オゾン層を破
壊せず、ロータリー式の圧縮機の使用を可能とし、冷凍
能力を大きくし、且つオイル戻し用添加剤を加えなくて
もオイル詰まりを発生させることがない。請求項３の発
明によれば、冷媒蒸発温度を更に低下させることがで
き、上記諸効果を一層高めることができる。
【図１】実施例の混合冷媒の混合比の範囲として、点Ａ
乃至点Ｆを結んだ第一範囲及び点Ｇ乃至点Ｍを結んだ第
二範囲を示す三角図表である。
乃至点Ｆを結んだ第一範囲及び点Ｇ乃至点Ｍを結んだ第
二範囲を示す三角図表である。
【図２】上記の点Ａの混合冷媒の温度−圧力−充填密度
の関係を示す曲線図である。
の関係を示す曲線図である。
【図３】上記の点Ｂの混合冷媒の温度−圧力−充填密度
の関係を示す曲線図である。
の関係を示す曲線図である。
【図４】上記の点Ｃの混合冷媒の温度−圧力−充填密度
の関係を示す曲線図である。
の関係を示す曲線図である。
【図５】上記の点Ｄの混合冷媒の温度−圧力−充填密度
の関係を示す曲線図である。
の関係を示す曲線図である。
【図６】上記の点Ｅの混合冷媒の温度−圧力−充填密度
の関係を示す曲線図である。
の関係を示す曲線図である。
【図７】上記の点Ｆの混合冷媒の温度−圧力−充填密度
の関係を示す曲線図である。
の関係を示す曲線図である。
【図８】上記の点Ｇの混合冷媒の温度−圧力−充填密度
の関係を示す曲線図である。
の関係を示す曲線図である。
【図９】上記の点Ｈの混合冷媒の温度−圧力−充填密度
の関係を示す曲線図である。
の関係を示す曲線図である。
【図１０】上記の点Ｉの混合冷媒の温度−圧力−充填密
度の関係を示す曲線図である。
度の関係を示す曲線図である。
【図１１】上記の点Ｊの混合冷媒の温度−圧力−充填密
度の関係を示す曲線図である。
度の関係を示す曲線図である。
【図１２】上記の点Ｋの混合冷媒の温度−圧力−充填密
度の関係を示す曲線図である。
度の関係を示す曲線図である。
【図１３】上記の点Ｌの混合冷媒の温度−圧力−充填密
度の関係を示す曲線図である。
度の関係を示す曲線図である。
【図１４】上記の点Ｍの混合冷媒の温度−圧力−充填密
度の関係を示す曲線図である。
度の関係を示す曲線図である。
【図１５】上記の点Ｋの混合冷媒の各種比容積について
の温度と圧力と関係を示す曲線図である。
の温度と圧力と関係を示す曲線図である。
【図１６】上記の点Ｋの混合冷媒の蒸発曲線図である。
【図１７】上記混合冷媒を使用できる二元冷凍サイクル
の説明図である。
の説明図である。
【図１８】ＨＦＣ２３とＨＣ１７０との重量混合比が0.
3424:0.6576 である混合冷媒の温度−圧力−充填密度の
関係を示す曲線図である。
3424:0.6576 である混合冷媒の温度−圧力−充填密度の
関係を示す曲線図である。
【図１９】ＦＣ１１６とＨＣ１７０との重量混合比が0.
654:0.346 である混合冷媒の温度−圧力−充填密度の関
係を示す曲線図である。
654:0.346 である混合冷媒の温度−圧力−充填密度の関
係を示す曲線図である。
１ 第一範囲（所定の混合比） ２ 第二範囲（所定の混合比−７点を結ぶ線で囲ま
れた範囲）
れた範囲）
Claims (5)
- 【請求項１】 エタンと、トリフルオロメタンもしくは
ヘキサフルオロエタンのうちの何れか又は双方とを所定
の混合比で混合した混合物を有することを特徴とする混
合冷媒。 - 【請求項２】 トリフルオロメタンとヘキサフルオロエ
タンとエタンとを所定の混合比で混合した混合物を有す
ることを特徴とする混合冷媒。 - 【請求項３】 前記所定の混合比は、三角図表に表示さ
れた７点であって、トリフルオロメタンとヘキサフルオ
ロエタンとエタンとの重量混合比が、(0.429:0.241:0.3
30) 、(0.405:0.232:0.363) 、(0.312:0.303:0.385) 、
(0.242:0.430:0.328) 、(0.299:0.452:0.249) 、(0.35
0:0.420:0.230) 及び(0.425:0.307:0.268) である７点
を結ぶ線で囲まれた範囲の混合比を含むことを特徴とす
る請求項２に記載の混合冷媒。 - 【請求項４】 トリフルオロメタンとエタンとを有し、
その重量混合比が(0.35:0.65 )乃至(0.3:0.7) の範囲で
あることを特徴とする請求項１に記載の混合冷媒。 - 【請求項５】 ヘキサフルオロエタンとエタンとを有
し、その重量混合比が(0.7:0.3) 乃至(0.55:0.45) の範
囲であることを特徴とする請求項１に記載の混合冷媒。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5212376A JPH0748563A (ja) | 1993-08-03 | 1993-08-03 | 混合冷媒 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5212376A JPH0748563A (ja) | 1993-08-03 | 1993-08-03 | 混合冷媒 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0748563A true JPH0748563A (ja) | 1995-02-21 |
Family
ID=16621549
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5212376A Pending JPH0748563A (ja) | 1993-08-03 | 1993-08-03 | 混合冷媒 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0748563A (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1997041190A1 (en) * | 1996-05-01 | 1997-11-06 | Alliedsignal Inc. | Azeotrope-like compositions of trifluoromethane, carbon dioxide, ethane and hexafluoroethane |
| US5968882A (en) * | 1994-09-22 | 1999-10-19 | Canon Kabushiki Kaisha | Mixed solvent composition, and cleaning method and cleaning apparatus using the same |
| WO2002077543A1 (fr) * | 1999-09-30 | 2002-10-03 | Dairei Co.,Ltd. | Systeme de congelation faisant appel a un refrigerant melange de type non azeotropique |
| US6495061B1 (en) | 1998-06-06 | 2002-12-17 | Nihon Freezer Co., Ltd. | Refrigerant for providing ultra-low temperature |
| JP2009019164A (ja) * | 2007-07-13 | 2009-01-29 | Shin Meiwa Ind Co Ltd | 冷媒組成物及び冷凍装置 |
| WO2009154149A1 (ja) * | 2008-06-16 | 2009-12-23 | 三菱電機株式会社 | 非共沸混合冷媒及び冷凍サイクル装置 |
| JP2014196868A (ja) * | 2013-03-29 | 2014-10-16 | パナソニックヘルスケア株式会社 | 二元冷凍装置 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH05186765A (ja) * | 1990-11-21 | 1993-07-27 | Imperial Chem Ind Plc <Ici> | 冷却剤組成物 |
-
1993
- 1993-08-03 JP JP5212376A patent/JPH0748563A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH05186765A (ja) * | 1990-11-21 | 1993-07-27 | Imperial Chem Ind Plc <Ici> | 冷却剤組成物 |
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| WO2009154149A1 (ja) * | 2008-06-16 | 2009-12-23 | 三菱電機株式会社 | 非共沸混合冷媒及び冷凍サイクル装置 |
| CN102066852A (zh) * | 2008-06-16 | 2011-05-18 | 三菱电机株式会社 | 非共沸混合制冷剂及冷冻循环装置 |
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| EP3081879A3 (en) * | 2008-06-16 | 2016-10-26 | Mitsubishi Electric Corporation | Non-azeotropic refrigerant mixture and refrigeration cycle apparatus |
| JP2014196868A (ja) * | 2013-03-29 | 2014-10-16 | パナソニックヘルスケア株式会社 | 二元冷凍装置 |
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