JPH0753674B2 - 最低沸点を有する共沸混合物並びに該混合物の液体冷媒、エアゾール噴射剤及びプラスチックフォーム用発泡剤としての使用 - Google Patents

最低沸点を有する共沸混合物並びに該混合物の液体冷媒、エアゾール噴射剤及びプラスチックフォーム用発泡剤としての使用

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JPH0753674B2
JPH0753674B2 JP3147000A JP14700091A JPH0753674B2 JP H0753674 B2 JPH0753674 B2 JP H0753674B2 JP 3147000 A JP3147000 A JP 3147000A JP 14700091 A JP14700091 A JP 14700091A JP H0753674 B2 JPH0753674 B2 JP H0753674B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、一段圧縮を伴う工業的
極低温冷却系にトリフルオロブロモメタンに替えて用い
得る、成層圏のオゾンに影響しない低沸点の液体冷媒混
合物に係わる。
【0002】
【従来の技術】現在、トリフルオロブロモメタン(Ha
lon 1301)はオゾンに影響する率が高いので、
遅かれ早かれ塩素も臭素も含有せず、従って成層圏のオ
ゾンに影響しない液体冷媒を代用しなければならないこ
とが確認されている。
【0003】環境に非常に僅かしか影響しない物質であ
ることを考慮して、既に1,1,1−トリフルオロエタ
ン(HFA 143a)がCFC(クロロフルオロカー
ボン)の代替物質として提案されている。しかし、HF
A 143aはその沸点(−47.6℃)ゆえに、該物
質単独で用いることができるのは蒸発温度が−45℃付
近の場合に限られ、(例えば−60℃から−50℃の)
非常に低い沸点が要求される場合に単独で用いることは
不可能である。
【0004】蒸発器内で達成される最低温度は実際上、
蒸発器漏れで空気またはブラインがプラント内に侵入
し、それによって系の正常な機能が妨げられる危険を回
避するために、液体冷媒の標準沸点の値によって制約さ
れる。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】従って、冒頭に述べた
ような混合物である1,1,1−トリフルオロエタン含
有混合物の実現が課題となる。
【0006】
【課題を解決するための手段】本出願人は、1,1,1
−トリフルオロエタン(HFA 143a)とプロパン
(R290)とを混合すると1.013バールで約−5
3.4℃の最低沸点を有する共沸混合物が得られ、この
混合物の上記標準沸点を有する際のR290含量は約2
9.4質量%であることを発見した。当然ながら、この
組成は混合物の圧力に関連して変化し、また圧力が所与
の値を取る時の組成は公知方法で容易に決定することが
できる。
【0007】
【作用】本発明による共沸混合物は、沸点が非常に低い
ため、純粋なR290及びHFA 143aは沸点が高
すぎて適用できない急速凍結トンネルなど、低い沸点
(−50℃)が要求される一段型の工業的用途に液体冷
媒として用いることができる。
【0008】本発明による混合物は、CFCの物理特性
に近い物理特性を有するので、エアゾール噴射剤やプラ
スチックフォーム用発泡剤として用いることも可能であ
る。
【0009】
【実施例】本発明を、以下の実施例により非限定的に説
明する。
【0010】実施例1 本発明による共沸混合物を様々な温度での実験によっ
て調べ、その際HFA143aとR290とから成る様
々な混合物の液相及び気相の組成をガスクロマトグラフ
ィーで解析した。
【0011】圧力をHeise圧力計で、誤差0.02
バール未満で測定した。温度は、1000オームプラチ
ナプローブを用いて0.02℃以下の刻みで測定した。
【0012】図1のグラフに、HFA 143a−R2
90混合物の、温度20.1℃で得られる液相/気相平
衡曲線を示す。このグラフの横座標軸はHFA 143
aの質量分率を表し、縦座標軸は絶対圧力をバールを単
位として表す。黒い正方形は実験点に対応する。
【0013】図1のグラフに類似のグラフが各温度毎に
得られる。HFA 143aをR290に連続的に添加
すると、混合物がもたらす圧力は規則的に増大し、その
後最大値を経て規則的に減小し、このことは最低沸点を
有する共沸混合物の存在を示す。
【0014】数種の一定温度(isotherm)に関
して上記のようにして得た実験点同士の相関関係を、公
知技術を用いてデータ処理シミュレーションによって求
めた。
【0015】様々なHFA 143a含有組成物に関し
て上記のように決定した標準沸点を、次の表1にまとめ
る。
【0016】 得られた結果はHFA 143aの質量分率が70.6
%の時に標準沸点が最低となることを示し、即ち本発明
による共沸混合物は、約−53.4℃である標準沸点
と、HFA 143a含量が約70.6質量%である組
成とを特徴とし得る。
【0017】次の表2に、本発明による共沸混合物にお
ける圧力と温度との関係を純粋物質における関係と比較
して示す。
【0018】 共沸混合物の蒸気圧は、広い温度範囲にわたって純粋物
質の蒸気圧より大きいままである。ここに掲げたデータ
は、混合物が−50.0℃から+50.0℃まで共沸混
合物状であり続けることを示している。
【0019】実施例2 この実施例では、本発明による共沸混合物の液体冷媒
としての使用を説明する。
【0020】本発明による共沸混合物の熱力学的性能を
該混合物の二つの成分それぞれの性能と、一段急速凍結
トンネルでの条件に近い条件、即ち 凝縮温度:+30℃、 蒸発温度:−50℃、 過冷液体:+5℃、及び 圧縮機吸込部における過熱蒸気:+20℃の下に比較し
た。
【0021】表3に、純粋なHFA 143a、純粋な
R290、及び本発明による共沸混合物の上記条件下で
の熱力学的性能をまとめる。
【0022】 本発明による共沸混合物は純粋状態のHFA 143a
やR290に優る長所を幾つか有することが認められ、
特に −吐出温度がより低く、圧縮機の耐用期間の延長を保証
すること、 −圧縮比がより小さく、従って圧縮機の容量効率が改善
されてプラントの運転コストがより僅かで済むこと、及
び −有効容量冷凍能力がはるかに高く、このことは実際
上、所与の冷凍能力が純粋な形態のHFA 143aま
たはR290が適用される圧縮機より小型の圧縮機によ
って達成されるのを可能にすることが本発明による共沸
混合物の長所である。
【0023】本発明による共沸混合物の場合は上記のよ
うに有効容量冷凍能力が上昇するということはまた、H
FA 143aを用いる既存プラントの有効冷凍能力を
18%高めることを可能にする。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明によるHFA 143a−R290共沸
混合物の液相/気相平衡曲線を示すグラフである。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 C09K 3/30 N 5/04 (56)参考文献 特開 昭52−148491(JP,A) 特開 昭63−105088(JP,A)

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 1,1,1−トリフルオロエタンとプロ
    パンとの混合物から成り、その標準沸点(1.013バ
    ールで約−53.4℃)を有する際に1,1,1−トリ
    フルオロエタンを約70.6質量%、プロパンを約2
    9.4質量%含有することを特徴とする、最低沸点を有
    する共沸混合物。
  2. 【請求項2】 請求項1に記載の共沸混合物からなる液
    体冷媒
  3. 【請求項3】 請求項1に記載の共沸混合物からなるエ
    アゾール噴射剤
  4. 【請求項4】 請求項1に記載の共沸混合物からなるプ
    ラスチックフォーム用発泡剤
JP3147000A 1990-04-02 1991-04-02 最低沸点を有する共沸混合物並びに該混合物の液体冷媒、エアゾール噴射剤及びプラスチックフォーム用発泡剤としての使用 Expired - Lifetime JPH0753674B2 (ja)

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FR9004168 1990-04-02
FR9004168A FR2660306B1 (fr) 1990-04-02 1990-04-02 Nouveau melange azeotropique a bas point d'ebullition et ses applications comme fluide frigorigene, comme propulseur d'aerosols ou comme agent d'expansion des mousses plastiques.

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