JPH08151570A - Working fluid - Google Patents

Working fluid

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JPH08151570A
JPH08151570A JP6296910A JP29691094A JPH08151570A JP H08151570 A JPH08151570 A JP H08151570A JP 6296910 A JP6296910 A JP 6296910A JP 29691094 A JP29691094 A JP 29691094A JP H08151570 A JPH08151570 A JP H08151570A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
working fluid
point
refrigerant
difluoroethane
trifluoroethane
Prior art date
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Pending
Application number
JP6296910A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Hisanori Kataoka
久典 片岡
Masami Ikemoto
真佐美 池元
Michihiro Kurokawa
通広 黒河
Kenji Nasako
賢二 名迫
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sanyo Electric Co Ltd
Original Assignee
Sanyo Electric Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Sanyo Electric Co Ltd filed Critical Sanyo Electric Co Ltd
Priority to JP6296910A priority Critical patent/JPH08151570A/en
Publication of JPH08151570A publication Critical patent/JPH08151570A/en
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    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P20/00Technologies relating to chemical industry
    • Y02P20/10Process efficiency

Abstract

PURPOSE: To obtain a working fluid, comprising 1,1-difluoroethane and 1,1,1- trifluoroethane without destroying the stratospheric ozonosphere, excellent in refrigerant characteristics without causing the deterioration in the heat exchange efficiency or sticking of frost to an evaporator and useful for heating- cooling combination appliances, etc. CONSTITUTION: This working fluid comprises (A) 35-45wt.% 1,1-dlfluoroethane (R152a) and (B) 1,1,1-trifluoroethane or <=45wt.% component (A), (C) <=20wt.% isobutane (R600a) and the component (B) at compositional ratios of the components (A) to (C) within the range W1 , surrounded by point A (30, 20), point B (35, 20), point C (45, 10), point D (45, 0), point E (35, 0) and point F (30, 15) and indicated by solid lines in Figure.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、冷暖房運転や給湯・冷
凍などに供するヒートポンプ装置に使用され、且つオゾ
ン層を破壊する危険性のない作動流体に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a working fluid used in a heat pump device for heating and cooling operations, hot water supply and freezing, and having no danger of destroying the ozone layer.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、室内空調に利用するヒートポンプ
装置において冷媒として広く使用されてきたフロン類
(以下、特定フロンと記す)は、燃性、爆発性、毒性が
なく、また、通常の状態では金属部を腐食することもな
いなど、極めて使用特性に優れている。
2. Description of the Related Art Freon, which has been widely used as a refrigerant in a heat pump apparatus used for indoor air conditioning (hereinafter, referred to as "specific freon"), is not flammable, explosive, or toxic, and is in a normal state. It has excellent usage characteristics such as not corroding metal parts.

【0003】しかし、化学的に極めて安定であるとして
広く使用されてきた特定フロンも、大気中に放出される
と成層圏に入り、紫外線によって分解されるまで極めて
長期間に渡って滞留し、紫外線を遮って地上の人間を含
む生物を保護しているオゾン層を破壊するとして、その
使用が国際的に制限されてきている。
However, specific CFCs which have been widely used as chemically extremely stable enter the stratosphere when released into the atmosphere and stay in the stratosphere for a very long time until they are decomposed by UV rays, and thus emit UV rays. Its use has been internationally restricted as it blocks and destroys the ozone layer, which protects living creatures, including humans, on the ground.

【0004】このため、最近では従来使用してきた特定
フロンの代替冷媒として、特定フロンに比べ成層圏オゾ
ン層破壊能力が低いクロロジフルオロメタン(CHCl
2、R22)が用いられている。
Therefore, chlorodifluoromethane (CHCl), which has a lower stratospheric ozone depletion capacity than specific fluorocarbons, has been recently used as an alternative refrigerant for the specific fluorocarbons used conventionally.
F 2 , R22) is used.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】そして、このR22は
特定フロンの一種であるトリクロロフルオロメタン(C
Cl3F、R11)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を示すオゾン破壊係数(以
下、ODPと記す)が0.05と極めて小さく特定フロンで
はないものの、冷凍・空調機器が広く普及した現在で
は、将来的にR22の使用量及び生産量が増大すること
が予想され、R22の成層圏オゾン層に与える影響も無
視できないものとなる。
The R22 is trichlorofluoromethane (C
The ozone depletion coefficient (hereinafter referred to as ODP), which indicates the stratospheric ozone depletion ability when Cl 3 F, R11) is set to 1, is extremely small at 0.05 and is not a specified CFC, but is widely used in refrigeration and air conditioning equipment. With its widespread use, it is expected that the amount of R22 used and produced will increase in the future, and the impact of R22 on the stratospheric ozone layer cannot be ignored.

【0006】このため、成層圏オゾン層に及ぼす影響が
ほとんどない、R22の代替冷媒となる作動流体の早期
開発が望まれている。本発明は、斯かる点に鑑みてなさ
れたものであって、ODPが0で、且つR22と同等ま
たはそれ以上の冷媒特性を有する作動流体を提供するも
のである。
Therefore, there is a demand for early development of a working fluid that is an alternative refrigerant for R22 and has little effect on the stratospheric ozone layer. The present invention has been made in view of the above circumstances, and provides a working fluid having a ODP of 0 and a refrigerant characteristic equal to or higher than that of R22.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】第1の発明の作動流体
は、1,1-ジフルオロエタン(CH3CHF2、R152
a)35ないし45重量%、残部が1,1,1-トリフルオロ
エタン(CH3CF3、R143a)であって、少なくと
も前記二種の成分を含むものである。
The working fluid of the first invention is 1,1-difluoroethane (CH 3 CHF 2 , R152).
a) 35 to 45% by weight, the balance is 1,1,1-trifluoroethane (CH 3 CF 3 , R143a), containing at least the above-mentioned two components.

【0008】第2の発明の作動流体は、1,1-ジフルオロ
エタン45重量%以下、イソブタン((CH33CH、
R600a)20重量%以下、残部が1,1,1-トリフルオ
ロエタンであって、1,1-ジフルオロエタン及びイソブタ
ンの成分比が添付の図8の実線で示す点A(30,20)、
点B(35,20)、点C(45,10)、点D(45, 0)、点E
(35, 0)及び点F(30,15)で囲まれる範囲であり、少
なくとも前記三種の成分を含むものである。
The working fluid of the second invention comprises 45% by weight or less of 1,1-difluoroethane, isobutane ((CH 3 ) 3 CH,
R600a) 20% by weight or less, the balance is 1,1,1-trifluoroethane, and the component ratio of 1,1-difluoroethane and isobutane is point A (30,20) indicated by the solid line in the attached FIG.
Point B (35,20), Point C (45,10), Point D (45,0), Point E
It is a range surrounded by (35, 0) and a point F (30, 15) and contains at least the above-mentioned three kinds of components.

【0009】第3の発明の作動流体は、1,1-ジフルオロ
エタン45重量%以下、オクタフルオロシクロブタン
(C48、RC318)25重量%以下、残部が1,1,1-
トリフルオロエタンであって、1,1-ジフルオロエタン及
びオクタフルオロシクロブタンの成分比が添付の図14の
実線で示す点G(40,25)、点H(45, 0)、点I(35,
0)及び点J(35,20)で囲まれる範囲であり、少なくと
も前記三種の成分を含むものである。
The working fluid of the third invention comprises 45% by weight or less of 1,1-difluoroethane, 25% by weight or less of octafluorocyclobutane (C 4 F 8 , RC318), and the balance is 1,1,1-
In the case of trifluoroethane, the component ratios of 1,1-difluoroethane and octafluorocyclobutane are points G (40, 25), H (45, 0), I (35,
0) and the point J (35, 20), and it contains at least the above-mentioned three kinds of components.

【0010】[0010]

【作用】本発明によれば、作動流体をオゾン破壊係数O
DPが0である1,1-ジフルオロエタン及び1,1,1-トリフ
ルオロエタンの二種の成分、又はこの二種の成分にイソ
ブタン若しくはオクタフルオロシクロブタンのいずれか
の成分を含む三種の成分から構成しているので、成層圏
オゾン層を破壊する虞れがない。
According to the present invention, the working fluid has an ozone depletion coefficient of O
Comprised of two components, 1,1-difluoroethane and 1,1,1-trifluoroethane, having a DP of 0, or three components containing either isobutane or octafluorocyclobutane component in these two components Therefore, there is no risk of destroying the stratospheric ozone layer.

【0011】そして、この作動流体は、R22と同等ま
たはそれ以上の冷媒特性を有し、R22の代替冷媒とし
て優れている。また、蒸発器又は凝縮器を通過する前後
の作動流体の温度差が小さく、熱交換効率の低下や蒸発
器への霜の付着などを引き起こす虞れがない。
The working fluid has a refrigerant characteristic equal to or higher than that of R22, and is excellent as a substitute refrigerant for R22. Further, the temperature difference between the working fluid before and after passing through the evaporator or the condenser is small, and there is no fear that the heat exchange efficiency is reduced and frost is attached to the evaporator.

【0012】[0012]

【実施例】以下、本発明の一実施例につき図面に沿って
詳述する。図1は、本発明の作動流体を試験したヒート
ポンプ装置であって、循環路中に圧縮機1、凝縮器2、
減圧器3及び蒸発器4を順に設けて形成した冷凍サイク
ル内に、作動流体を循環させている。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the present invention will be described in detail below with reference to the drawings. FIG. 1 shows a heat pump device for testing a working fluid of the present invention, which includes a compressor 1, a condenser 2,
A working fluid is circulated in a refrigeration cycle formed by sequentially providing a pressure reducer 3 and an evaporator 4.

【0013】冷凍システム内での作動流体の流れを、図
1および図2を用いて説明する。ここで、図2は、上記
冷凍サイクルのモリエル線図を示しており、縦軸に圧
力、横軸にエンタルピーをとっている。尚、図中、xは
冷媒の気相状態、液相状態および気液2相状態の境界を
示す曲線であり、頂点yより右側の曲線部分は飽和蒸気
線を示し、頂点yより左側の曲線部分は飽和液線を示し
ている。
The flow of the working fluid in the refrigeration system will be described with reference to FIGS. 1 and 2. Here, FIG. 2 shows a Mollier diagram of the refrigeration cycle, in which the vertical axis represents pressure and the horizontal axis represents enthalpy. In the figure, x is a curve indicating the boundary between the vapor phase state, the liquid phase state and the gas-liquid two-phase state of the refrigerant, the curved portion on the right side of the vertex y indicates the saturated vapor line, and the curved line on the left side of the vertex y. The part shows a saturated liquid line.

【0014】そして、上記の飽和蒸気線の右側の領域で
は冷媒は過熱蒸気であり、飽和蒸気線の左側の領域では
冷媒は湿り蒸気となっている。また、上記の飽和液線の
左側の領域では冷媒は液体状態であり、飽和液線の右側
の領域では冷媒は湿り蒸気となっている。
In the area on the right side of the saturated vapor line, the refrigerant is superheated steam, and in the area on the left side of the saturated vapor line, the refrigerant is wet steam. Further, the refrigerant is in a liquid state in the area on the left side of the saturated liquid line, and the refrigerant is wet vapor in the area on the right side of the saturated liquid line.

【0015】よって、蒸発器4から送り込まれた低圧の
ガス状冷媒を、圧縮機1により圧縮することによって高
温高圧のガス状冷媒に変換して(図中a−b間)、凝縮
器2へ高温高圧に圧縮されたガス状冷媒を送り込んでい
る。
Therefore, the low-pressure gaseous refrigerant sent from the evaporator 4 is converted into the high-temperature and high-pressure gaseous refrigerant by compressing it with the compressor 1 (between a and b in the figure), and then to the condenser 2. It sends in a gaseous refrigerant compressed to high temperature and high pressure.

【0016】そして、圧縮機1から送り込まれた高温高
圧のガス状冷媒を、凝縮器2において空気または水等で
冷却することによって、高温高圧のガス状冷媒から熱を
奪い、ガス状冷媒を液化させて(図中b−c間)、減圧
器3へ高圧の液状冷媒を送り込んでいる。
By cooling the high-temperature high-pressure gaseous refrigerant sent from the compressor 1 with air or water in the condenser 2, heat is taken from the high-temperature high-pressure gaseous refrigerant and the gaseous refrigerant is liquefied. Then, the high-pressure liquid refrigerant is sent to the decompressor 3 (b-c in the figure).

【0017】高圧の液状冷媒は、減圧器3により高温高
圧の液状冷媒を減圧して、蒸発しやすい低温低圧の液状
冷媒に変換される(図中c−d間)。そして、減圧器3
から送り込まれた低温の液状冷媒が、蒸発器4内を通過
する間に周囲から熱を奪うことによって蒸発し、低圧の
ガス状冷媒が圧縮機1内に再び送り込まれる。
The high-pressure liquid refrigerant is decompressed by the decompressor 3 and is converted into a low-temperature low-pressure liquid refrigerant that easily evaporates (between cd in the figure). And decompressor 3
The low-temperature liquid refrigerant sent from is evaporated by removing heat from the surroundings while passing through the evaporator 4, and the low-pressure gaseous refrigerant is sent into the compressor 1 again.

【0018】以上の冷凍サイクルが繰り返すことによっ
て、凝縮器2で放熱を行い、蒸発器4で吸熱により冷凍
を発生させている。次に、上記構成の冷凍システムを用
い、1,1-ジフルオロエタン(R152a)及び1,1,1-ト
リフルオロエタン(R143a)に、イソブタン(R6
00a)若しくはオクタフルオロシクロブタン(RC3
18)のいずれかを混合させた本発明の作動流体の各成
分の重量%を1%づつ変化させ、ヒートポンプ装置の性
能を示す5つの熱物性(成績係数、冷凍効果、吐出圧
力、蒸発前後の冷媒温度差及び凝縮前後の冷媒温度差)
を夫々測定し、冷媒としてR22を用いた場合の各熱物
性値と比較した。その結果について以下に説明する。
By repeating the above refrigeration cycle, the condenser 2 radiates heat and the evaporator 4 absorbs heat to generate refrigeration. Next, using the refrigeration system having the above structure, 1,1-difluoroethane (R152a) and 1,1,1-trifluoroethane (R143a) were mixed with isobutane (R6a).
00a) or octafluorocyclobutane (RC3
By changing the weight% of each component of the working fluid of the present invention mixed with any one of 18) by 1%, the five thermophysical properties (performance coefficient, refrigeration effect, discharge pressure, before and after evaporation) showing the performance of the heat pump device are shown. Refrigerant temperature difference and refrigerant temperature difference before and after condensation)
Was measured and compared with each thermophysical property value when R22 was used as the refrigerant. The results will be described below.

【0019】R22における各熱物性値を表1に示し、
R152a、R143a及びR600aの混合比に対す
る各熱物性値の測定結果の一部を表2に、R152a、
R143a及びRC318の混合比に対する各熱物性値
の測定結果の一部を表3に示す。尚、表1ないし表3の
値は蒸発温度−5℃、凝縮温度40℃の場合の値であ
り、この蒸発温度及び凝縮温度は、一般にヒートポンプ
装置が使用される利用温度範囲が−5〜40℃であるこ
とに基づいて設定した。
Table 1 shows the thermophysical properties of R22.
Table 2 shows a part of the measurement results of each thermophysical property value with respect to the mixing ratio of R152a, R143a and R600a.
Table 3 shows a part of the measurement results of each thermophysical property value with respect to the mixing ratio of R143a and RC318. The values in Tables 1 to 3 are values when the evaporation temperature is -5 ° C and the condensation temperature is 40 ° C, and the evaporation temperature and the condensation temperature are generally in the range of -5 to 40 in which the heat pump device is used. It was set based on being in ° C.

【0020】[0020]

【表1】 [Table 1]

【0021】[0021]

【表2】 [Table 2]

【0022】[0022]

【表3】 [Table 3]

【0023】ここで、成績係数(以下、COPと記す)
とは、得られた冷凍効果を示す仕事量(図2に示す蒸発
過程(d〜a)のエンタルピーの変化量)と、冷凍を得
るために費やした仕事量(図2に示す圧縮過程(a〜
b)のエンタルピーの変化量)の比((Ha−Hd)/
(Hb−Ha))であって、COPが大きいほど冷凍シス
テムのエネルギー効率が良い。
Here, the coefficient of performance (hereinafter referred to as COP)
Here, the amount of work (the amount of change in the enthalpy of the evaporation process (d to a) shown in FIG. 2) showing the obtained refrigerating effect and the amount of work expended to obtain the freezing (compression process (a shown in FIG. 2 ~
b) Enthalpy change) ratio ((Ha-Hd) /
(Hb−Ha)), and the larger the COP, the better the energy efficiency of the refrigeration system.

【0024】冷凍効果(以下、Hiと記す)とは、1kg
の冷媒液が蒸発器4で蒸気に変化するときに吸収する熱
量(図2に示す蒸発過程(d〜a)のエンタルピーの変
化量)(Ha−Hd)であり、このHiが大きいほど冷凍
システムにおける吸熱量が大きい。
The freezing effect (hereinafter referred to as Hi) is 1 kg
Is the amount of heat absorbed when the refrigerant liquid of FIG. 2 changes into vapor in the evaporator 4 (the amount of change in the enthalpy of the evaporation process (d to a) shown in FIG. 2) (Ha-Hd), and the higher this Hi, the higher the refrigeration system. Has a large endotherm.

【0025】吐出圧力(以下、Pcond)とは、図1の圧
縮機1から作動流体が吐出されるときの圧力である。蒸
発前後の冷媒温度差(以下、Tvと記す)とは、図1の
蒸発器4を通過する前後の作動流体の温度の差であり、
この差が大きくなると冷凍システムに霜が付く可能性が
あると共に、熱交換効率が低下する。
The discharge pressure (hereinafter referred to as Pcond) is the pressure when the working fluid is discharged from the compressor 1 of FIG. The refrigerant temperature difference before and after evaporation (hereinafter referred to as Tv) is the difference in temperature of the working fluid before and after passing through the evaporator 4 in FIG.
When this difference becomes large, the refrigeration system may be frosted, and the heat exchange efficiency is reduced.

【0026】凝縮前後の冷媒温度差(以下、Tcと記
す)とは、図1の凝縮器2を通過する前後の作動流体の
温度の差であり、この差が大きくなると冷凍システムの
熱交換効率が低下する。
The refrigerant temperature difference before and after condensation (hereinafter referred to as Tc) is the difference between the temperatures of the working fluid before and after passing through the condenser 2 in FIG. 1. If this difference becomes large, the heat exchange efficiency of the refrigeration system will increase. Is reduced.

【0027】冷凍システムでは、このCOP、Hi、Pc
ond、Tv及びTcは、共に作動流体として適しているか
否かの判断基準であり、特にCOP、Hi及びPcondは
冷凍システムを構成する上で特に重要な判断基準とな
る。また、Tv、Tcは共に5℃以下であれば冷凍システ
ムへの上記熱交換効率の低下や蒸発器4への霜の付着な
どは特に問題とならない。
In the refrigeration system, this COP, Hi, Pc
Ond, Tv, and Tc are criteria for determining whether they are suitable as working fluids, and COP, Hi, and Pcond are particularly important criteria for configuring a refrigeration system. Further, if both Tv and Tc are 5 ° C. or less, the heat exchange efficiency of the refrigeration system is not reduced, and the frost is not attached to the evaporator 4.

【0028】先ず、R152a、R143a及びR60
0aを混合させた本発明の第1実施例としての作動流体
について、図3ないし図8に示す図面に基づいて説明す
る。図3ないし図8はすべて、縦軸にR600a、横軸
にR152aを夫々重量%で示しており、残部はR14
3aが占めている。
First, R152a, R143a and R60
A working fluid as a first embodiment of the present invention in which 0a is mixed will be described with reference to the drawings shown in FIGS. 3 to 8, the vertical axis represents R600a and the horizontal axis represents R152a in weight%, and the balance represents R14a.
3a is occupied.

【0029】図3は、前記作動流体のCOPを示したも
のであり、R22のCOP値(=4.8)を許容下限と
し、これを満たしている部分を領域Q1で示す。尚、図
中の数字はCOP値を表しており、図中の線は等値線を
表している。
FIG. 3 shows the COP of the working fluid. The COP value (= 4.8) of R22 is set as an allowable lower limit, and a portion satisfying this is shown in a region Q 1 . The numbers in the figure represent COP values, and the lines in the figure represent isolines.

【0030】図4は、前記作動流体のHiを示したもの
である。R22のHi値は(=155kJ/kg)であるので、
本実施例ではHiの許容下限を150kJ/kgとし、これを満
たしている部分を領域R1で示す。尚、図中の数字はHi
値を表しており、図中の線は等値線を表している。
FIG. 4 shows Hi of the working fluid. Since the Hi value of R22 is (= 155kJ / kg),
In this embodiment, the allowable lower limit of Hi is set to 150 kJ / kg, and a portion satisfying this is shown by a region R 1 . The numbers in the figure are Hi
Values are shown, and the lines in the figure represent isolines.

【0031】図5は、前記作動流体のPcondを示したも
のである。本実施例では、R22のPcond値は1537kPa
であるが、若干の余裕を考慮してPcondの許容範囲を13
00kPa〜1700kPaとし、これを満たしている部分を領域S
1で示す。尚、図中の数字はPcond値を表しており、図
中の線は等値線を表している。
FIG. 5 shows Pcond of the working fluid. In this embodiment, the Pcond value of R22 is 1537 kPa.
However, the allowable range of Pcond is set to 13 considering some margin.
00kPa ~ 1700kPa, and the part that satisfies this is the area S
Shown with 1 . The numbers in the figure represent Pcond values, and the lines in the figure represent isolines.

【0032】図6は、前記作動流体のTvを示したもの
である。R22は単一組成の冷媒であるのでTvは0℃
である。本実施例では、Tvの許容上限を5℃とし、こ
れを満たしている部分を領域U1で示す。
FIG. 6 shows Tv of the working fluid. Since R22 is a single composition refrigerant, Tv is 0 ° C.
Is. In this embodiment, the allowable upper limit of Tv is set to 5 ° C., and a portion satisfying the upper limit is indicated by a region U 1 .

【0033】図7は、前記作動流体のTcを示したもの
である。R22のTcはTvと同様に単一組成の冷媒であ
るので0℃である。本実施例では、Tcの許容上限を5
℃とし、これを満たしている部分を領域V1で示す。
FIG. 7 shows Tc of the working fluid. Tc of R22 is 0 ° C. because it is a refrigerant having a single composition like Tv. In this embodiment, the allowable upper limit of Tc is 5
The temperature is set to ° C, and the portion that satisfies this is indicated by a region V 1 .

【0034】上記図3ないし図7に示す実験結果に基づ
き、COP、Hi、Pcond、Tv及びTcが上記許容範囲
にあるR152aとR600aの成分比は、図8の実線
で示す点A(30,20)、点B(35,20)、点C(45,1
0)、点D(45, 0)、点E(35,0)及び点F(30,15)
で囲まれる範囲W1であって、残部がR134aであ
り、少なくともR152a及びR143aから構成され
るものである。この作動流体では、ODPが0で、且つ
COP、Hi及びPcondがR22と同等またはそれ以上
の冷媒特性を有すると共に、図6ないし図8から分かる
ように、Tv及びTcが5℃以下となり、熱交換効率の低
下や蒸発器への霜の付着などを引き起こす虞れがない。
Based on the experimental results shown in FIGS. 3 to 7, the component ratios of R152a and R600a in which COP, Hi, Pcond, Tv, and Tc are in the above-mentioned allowable ranges, the point A (30, 20), point B (35,20), point C (45,1)
0), point D (45,0), point E (35,0) and point F (30,15)
In the range W 1 surrounded by, the remainder is R134a and is composed of at least R152a and R143a. In this working fluid, ODP is 0, and COP, Hi, and Pcond have refrigerant characteristics equal to or higher than R22, and Tv and Tc are 5 ° C. or less as shown in FIGS. There is no risk of causing deterioration of exchange efficiency and adhesion of frost to the evaporator.

【0035】次に、R152a、R143a及びRC3
18を混合させた本発明の第2実施例としての作動流体
について、図9ないし図14に示す図面に基づいて説明す
る。図9ないし図14はすべて、縦軸にRC318、横軸
にR152aを夫々重量%で示しており、残部はR14
3aが占めている。
Next, R152a, R143a and RC3
A working fluid as a second embodiment of the present invention in which 18 is mixed will be described with reference to the drawings shown in FIGS. 9 to 14. 9 to 14, the vertical axis shows RC318 and the horizontal axis shows R152a in weight%, and the balance is R14.
3a is occupied.

【0036】図9は、R152a、R143a及びRC
318から構成される作動流体のCOPを示したもので
あり、図3と同様にR22のCOP値(=4.8)を許容
下限とし、これを満たしている部分を領域Q2で示す。
FIG. 9 shows R152a, R143a and RC.
3 shows the COP of the working fluid composed of 318, and the COP value (= 4.8) of R22 is set as the allowable lower limit, as in FIG. 3, and the portion that satisfies this is shown in the region Q 2 .

【0037】図10は、前記作動流体のHiを示したもの
であり、図4と同様にHiの許容下限値(=150kJ/kg)
以上の部分を領域R2で示す。図11は、前記作動流体の
Pcondを示したものであり、図5と同様にPcondの許容
範囲(=1300kPa〜1700kPa)にある部分を領域S2で示
す。
FIG. 10 shows the Hi of the working fluid. As with FIG. 4, the allowable lower limit of Hi (= 150 kJ / kg).
The above part is indicated by a region R 2 . FIG. 11 shows the Pcond of the working fluid, and similarly to FIG. 5, a portion within the allowable range of Pcond (= 1300 kPa to 1700 kPa) is shown by a region S 2 .

【0038】図12は、前記作動流体のTvを示したもの
であり、図6と同様に許容上限値(=5℃)以下の部分
を領域U2で示す。図13は、前記作動流体のTcを示した
ものであり、図7と同様に許容上限値(=5℃)以下の
部分を領域V2で示す。
FIG. 12 shows the Tv of the working fluid, and similarly to FIG. 6, the region below the allowable upper limit value (= 5 ° C.) is shown by the region U 2 . FIG. 13 shows Tc of the working fluid, and similarly to FIG. 7, a portion below the allowable upper limit value (= 5 ° C.) is shown by a region V 2 .

【0039】上記図9ないし図13に示す実験結果に基づ
き、COP、Hi、Pcond、Tv及びTcが上記許容範囲
にあるR152aとRC318の成分比は、図14の実線
で示す点G(40,25)、点H(45, 0)、点I(35, 0)
及び点J(35,20)で囲まれるW2範囲であって、残部が
R143aであり、少なくともR152a及びR143
aから構成されるものである。この作動流体では、上述
した第1実施例の作動流体の場合と同様に、ODPが0
で、且つCOP、Hi及びPcondがR22と同等または
それ以上の冷媒特性を有すると共に、図12ないし図14か
ら分かるように、Tv及びTcが5℃以下となり、熱交換
効率の低下や蒸発器への霜の付着などを引き起こす虞れ
がない。
Based on the experimental results shown in FIGS. 9 to 13, the component ratios of R152a and RC318 in which COP, Hi, Pcond, Tv, and Tc are in the above-mentioned allowable ranges, the point G (40, 25), point H (45, 0), point I (35, 0)
And a range of W 2 surrounded by the point J (35,20), the balance being R143a, and at least R152a and R143
It is composed of a. With this working fluid, the ODP is 0 as in the case of the working fluid of the first embodiment described above.
In addition, COP, Hi and Pcond have refrigerant characteristics equal to or higher than R22, and as can be seen from FIGS. 12 to 14, Tv and Tc are 5 ° C. or less, lowering the heat exchange efficiency and reducing the efficiency of the evaporator. There is no risk of causing frost adhesion.

【0040】尚、上記実施例では作動流体として、R1
52a及びR143aの二種の成分、又はこの二種の成
分にR600a若しくはRC318のいずれかの成分を
含む三種の成分から構成する場合について説明したが、
この二種若しくは三種の成分以外に潤滑油、腐食防止剤
等を混入させても構わない。
In the above embodiment, the working fluid is R1
52a and R143a two kinds of components, or the case of being composed of three kinds of components including either R600a or RC318 in these two kinds of components has been described.
In addition to these two or three components, a lubricating oil, a corrosion inhibitor, etc. may be mixed.

【0041】[0041]

【発明の効果】以上のとおり本発明によれば、作動流体
をオゾン破壊係数ODPが0である1,1-ジフルオロエタ
ン及び1,1,1-トリフルオロエタンの二種の成分、又はこ
の二種の成分にイソブタン若しくはオクタフルオロシク
ロブタンのいずれかの成分を含む三種の成分から構成し
ているので、成層圏オゾン層を破壊する虞れがない。ま
た、従来の機器の利用温度においてR22と同等または
それ以上の冷媒特性を有するので、R22よりも高い成
績係数及び冷凍効果を期待できると共に、R22の代替
として現行機器をそのまま使用することができ、機器を
新たに交換する必要はない。
As described above, according to the present invention, the working fluid contains two components of 1,1-difluoroethane and 1,1,1-trifluoroethane having an ozone depletion potential ODP of 0, or these two components. Since it is composed of three kinds of components including either isobutane or octafluorocyclobutane as the component (3), there is no risk of depleting the stratospheric ozone layer. In addition, since it has a refrigerant characteristic equal to or higher than that of R22 at the conventional operating temperature of the device, a higher coefficient of performance and a refrigerating effect than R22 can be expected, and the existing device can be used as it is as a substitute for R22. No new equipment needs to be replaced.

【0042】更に、蒸発器又は凝縮器を通過する前後の
作動流体の温度差が小さく、熱交換効率の低下や蒸発器
への霜の付着などを引き起こす虞れがない。
Further, the temperature difference between the working fluid before and after passing through the evaporator or the condenser is small, and there is no risk of lowering the heat exchange efficiency or causing frost to adhere to the evaporator.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の作動流体を試験したヒートポンプ装置
の構成図である。
FIG. 1 is a configuration diagram of a heat pump device tested with a working fluid of the present invention.

【図2】作動流体の冷凍サイクル内におけるモリエル線
図である。
FIG. 2 is a Mollier diagram in the refrigeration cycle of the working fluid.

【図3】第1実施例の作動流体の成績係数(COP)を
示した図である。
FIG. 3 is a diagram showing a coefficient of performance (COP) of the working fluid of the first embodiment.

【図4】第1実施例の作動流体の冷凍効果(Hi)を示
した図である。
FIG. 4 is a diagram showing a refrigerating effect (Hi) of the working fluid of the first embodiment.

【図5】第1実施例の作動流体の吐出圧力(Pcond)を
示した図である。
FIG. 5 is a diagram showing a discharge pressure (Pcond) of a working fluid according to the first embodiment.

【図6】第1実施例の作動流体の蒸発前後の冷媒温度差
(Tv)を示した図である。
FIG. 6 is a diagram showing a refrigerant temperature difference (Tv) before and after evaporation of a working fluid according to the first embodiment.

【図7】第1実施例の作動流体の凝縮前後の冷媒温度差
(Tc)を示した図である。
FIG. 7 is a diagram showing a refrigerant temperature difference (Tc) before and after the working fluid is condensed in the first embodiment.

【図8】第1実施例の作動流体の望ましい成分比の範囲
を示した図である。
FIG. 8 is a diagram showing a desirable component ratio range of the working fluid of the first embodiment.

【図9】第2実施例の作動流体の成績係数(COP)を
示した図である。
FIG. 9 is a diagram showing the coefficient of performance (COP) of the working fluid of the second embodiment.

【図10】第2実施例の作動流体の冷凍効果(Hi)を示
した図である。
FIG. 10 is a diagram showing a refrigerating effect (Hi) of the working fluid of the second embodiment.

【図11】第2実施例の作動流体の吐出圧力(Pcond)を
示した図である。
FIG. 11 is a diagram showing a discharge pressure (Pcond) of a working fluid according to a second embodiment.

【図12】第2実施例の作動流体の蒸発前後の冷媒温度差
(Tv)を示した図である。
FIG. 12 is a diagram showing a refrigerant temperature difference (Tv) before and after evaporation of a working fluid according to a second embodiment.

【図13】第2実施例の作動流体の凝縮前後の冷媒温度差
(Tc)を示した図である。
FIG. 13 is a diagram showing a refrigerant temperature difference (Tc) before and after the condensation of the working fluid of the second embodiment.

【図14】第2実施例の作動流体の望ましい成分比の範囲
を示した図である。
FIG. 14 is a diagram showing a desirable component ratio range of the working fluid of the second embodiment.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 圧縮機 2 凝縮器 3 減圧器 4 蒸発器 1 Compressor 2 Condenser 3 Decompressor 4 Evaporator

─────────────────────────────────────────────────────
─────────────────────────────────────────────────── ───

【手続補正書】[Procedure amendment]

【提出日】平成7年1月13日[Submission date] January 13, 1995

【手続補正1】[Procedure Amendment 1]

【補正対象書類名】図面[Document name to be corrected] Drawing

【補正対象項目名】図8[Correction target item name] Figure 8

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction content]

【図8】 [Figure 8]

【手続補正2】[Procedure Amendment 2]

【補正対象書類名】図面[Document name to be corrected] Drawing

【補正対象項目名】図14[Name of item to be corrected] Fig. 14

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction content]

【図14】 FIG. 14

フロントページの続き (72)発明者 名迫 賢二 大阪府守口市京阪本通2丁目5番5号 三 洋電機株式会社内Front Page Continuation (72) Inventor Kenji Nasako 2-5-5 Keihan Hondori, Moriguchi City, Osaka Sanyo Electric Co., Ltd.

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】1,1-ジフルオロエタン35ないし45重量
%、残部が1,1,1-トリフルオロエタンであって、少なく
とも前記二種の成分を含む作動流体。
1. A working fluid comprising 35 to 45% by weight of 1,1-difluoroethane and the balance 1,1,1-trifluoroethane, containing at least two components.
【請求項2】1,1-ジフルオロエタン45重量%以下、イ
ソブタン20重量%以下、残部が1,1,1-トリフルオロエ
タンであって、 1,1-ジフルオロエタン及びイソブタンの成分比が添付の
図8の実線で示す点A(30,20)、点B(35,20)、点C
(45,10)、点D(45, 0)、点E(35, 0)及び点F(3
0,15)で囲まれる範囲であり、少なくとも前記三種の成
分を含む作動流体。
2. The ratio of 1,1-difluoroethane is 45% by weight or less, isobutane is 20% by weight or less, and the balance is 1,1,1-trifluoroethane. The ratio of 1,1-difluoroethane and isobutane is shown in the attached figure. Point A (30,20), Point B (35,20), Point C shown by solid line 8
(45,10), point D (45,0), point E (35,0) and point F (3
The working fluid is a range surrounded by 0, 15) and contains at least the above-mentioned three kinds of components.
【請求項3】1,1-ジフルオロエタン45重量%以下、オ
クタフルオロシクロブタン25重量%以下、残部が1,1,
1-トリフルオロエタンであって、 1,1-ジフルオロエタン及びオクタフルオロシクロブタン
の成分比が添付の図14の実線で示す点G(40,25)、点
H(45, 0)、点I(35, 0)及び点J(35,20)で囲ま
れる範囲であり、少なくとも前記三種の成分を含む作動
流体。
3. 1,45% by weight or less of 1,1-difluoroethane, 25% by weight or less of octafluorocyclobutane, and the balance is 1,1,1.
1-trifluoroethane, wherein the component ratios of 1,1-difluoroethane and octafluorocyclobutane are shown by the solid line in the attached FIG. 14 at point G (40, 25), point H (45, 0), point I (35 , 0) and a point J (35, 20), and is a working fluid containing at least the above-mentioned three components.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100439277B1 (en) * 2000-09-06 2004-07-07 에이씨엠텍(주) The composition of refrigerant mixtures for low back pressure condition

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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