JPS60173080A - ヒ−トポンプ用作動媒体 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はヒートポンプ等に使用しうる新規な作動媒体に
関する。

本発明において「ヒートポンプｊとは高温流体を製造す
る狭義のヒートポンプのみならず冷流体を製造する冷凍
機等を含めた広義のヒートポンプを意味するものである
。

ヒートポンプの応用は冷凍庫、冷蔵庫、冷房機器、暖房
機器、給湯機器および排熱回収を目的とした機器等多岐
に及んでいる。省エネルギーの立場から新しい作動媒体
の開発によるヒートポンプの効率改善が期待されている
。すなわち、熱利用をするに際しその加熱、冷却能力と
その運転に必要な電気エネルギーとの比である成績係数
を向上せしめかつ作動媒体の圧縮機吸入容積当りの能力
（加熱、冷却能力）を向上させる断作動媒体の開発が望
まれている。またヒートポンプを熱利用機器に応用する
場合、コストが他の方式に比べ安価であるという条件が
あり作動媒体としても稀少かつ高価では使用する利点が
なく、安価で容易に入手できるものに限られる。

本発明者らはそのような要望に応えるべく種々研究を重
ねた結果ジクロロテトラフルオロエタンとジクロロジフ
ルオロメタン（フロン−１２）とジフルオロエタンを混
合した混合系は混合前の単一物質に比べて優れた特性を
もつことを見出した。特にジクロロテトラフルオロエタ
ンと、共沸組成である７３．８重量％のフロン−１２と
２６．２重量％の１，１−ジフルオロエタンとの混合物
（以下フロン−５００という）との混合物がヒートポン
プ用作動媒体としてすぐれた特性をもつことを見出した
。

以下本発明の詳細な説明するが、本発明におけるジクロ
ロテトラフルオロエタンとしては１．２−ジクロロテト
ラフルオロエタン（フロン−１１４）と１，１−ジクロ
ロテトラフルオロエタン（フロン−１１４ａ）との異性
体が知られているが、物性が類似しており、夫々単独で
用いてもよく、あるいは両者の混合物を用いてもよい。

同様に、ジフルオロエタンとしては１．２−ジフルオロ
エタン（フロン−１５２）と１．１−ジフルオロエタン
（フロン−１５２ａ）との異性体が知られているが、物
性が類似しており、夫々単独で用いてもよく、両者の混
合物を用いてもよい。

第１図は本発明の作動媒体を用いたヒートポンプのフロ
ーシートを示しており、符合１は圧縮機、２は凝縮器、
３．３′は負荷流体用配管。

４は減圧装置、５は蒸発器、ｅ、ｅ′は熱源流体用配管
を示す。

第１図に示すヒートポンプシステムにおいて作動媒体は
圧縮機ｌで圧縮された後凝縮器２に導かれ、該凝縮器２
中で管３より導入される負荷流体により冷却されて凝縮
する。一方、負荷流体は凝縮器２中で逆に加熱され管３
′を経て負荷加熱に供される。つぎに凝縮した作動媒体
は減圧装置４により減圧された後蒸発器５に導かれ、該
蒸発器中で管６より導入され管６′から排出される熱源
流体により加熱蒸発された後再び圧縮！Ｒ１に吸引され
上記のサイクルを繰り返す。

第２図及び第３図は第１図に示すヒートポンプシステム
における作動媒体のサイクルを圧力−エンタルピー線図
上に記入したものである。

作動媒体の飽和蒸気を断熱圧縮した場合、湿り状態にな
るものを第２図に、乾き状態になるものを第３図に示す
。

第１図の圧縮機による作動媒体の変化は、第２図及び第
３図の符合８から９あるいは１３から１４の変化に、凝
縮器による作動媒体の変化は９から１１あるいは１４か
ら１７の変化に、減圧装置による作動媒体の変化は１１
から１２あるいは１７から１８の変化に、蒸発器による
作動媒体の変化は１２から８あるいは１８から１３の変
化にそれぞれ対応する。

本発明の作動媒体を用いた第１図のヒートポンプシステ
ムの運転条件として圧縮機の吸入温度（符合８あるいは
１３の温度）を５℃に、凝縮器における作動媒体の凝縮
始めの温度（符合９′あるいは１５の温度）を９０℃に
設定した。第１表に本発明の作動媒体を用いた上記のヒ
ートポンプシステムにおける成績係数、圧縮機吸入容積
当りの加熱能力、および凝縮器内での作動媒体の圧力を
比較例とともに記す。

第１表から理解されるようにフロン−１１４のモル分率
０．４０〜０．７０を含む本発明の作動媒体を用いたヒ
ートポンプの成績係数は、フロン−１１４およびフロン
−５００を単独で用いた場合に比べ改善されており最高
ではフロン−１１４単独のものに比し３３％も改善され
ている。

さらに本発明の作動媒体を用いた場合の作動媒体の圧縮
機吸入容積当りの加熱能力（以下単に加熱能力という）
はフロン−１１４単独のものに比し大きく改善されてお
り成績係数が最高の組成ではフロン−１１４単独のもの
に比べ３．５倍にも達している。たしかにフロン−５０
０単独のものに比べ本発明の加熱能力が小さい値となっ
ているが、フロン−５００単独の場合凝縮圧力が高い為
に通常の機器を用いて凝縮温度を高く設定することがで
きなく比較の対照外である。

すなわち本発明の作動媒体は、それを用いたヒートポン
プにおいて凝縮圧力を極端に高くすることなく加熱能力
を改善するとともに成績係数も改善することができる特
性を有しているといえる。さらに従来から冷暖房および
中温域ヒートポンプ用作動媒体として使用されているフ
ロン−１２を第１表が得られた場合と同一運転条件で運
転する場合、凝縮圧力２８．４ｋｇ／　ｃｉで成績係数
が２．５であり、本発明の作動媒体を用いた場合の方が
凝縮圧力は低くかつ成績係数は１０％も改善されること
が見出された。

以上説明したように本発明の作動媒体を冷暖房等を含め
た広義のヒートポンプに応用する場合、従来の作動媒体
を用いたヒートポンプに比べて成績係数が改善され、し
かも圧縮機の同−吸込風量当りの加熱および冷却能力が
著しく増大することができ実用上きわめて有用な効果を
もたらす。

第　１　表

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を説明するためのヒートポン
プのフローシート、第２図および第３図はフロン−１１
４７フロン一５００混合系を作動媒体として用いたサイ
クルを圧力−エンタルピー線図に記入した図である。 代理人内　１［１明 代理人萩　原　亮　− 茅　２　）囚　茅３　）３４ エン７財ビ　エン７λレヒ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、ジクロロテトラフルオロエタンとジクロロジフルオ
   ロメタンとジフルオロエタンを必須成分とすることを特
   徴とするヒートポンプ用作動媒体。 ２、ジクロロジフルオロメタンとジフルオロエタンカフ
   ３．８重量％のジクロロジフルオロメタンと２８．２重
   量％の１．１−ジフルオロエタンとの共佛組成である特
   許請求の範囲第１項記載の作動媒体。 ３、ジクロロテトラフルオロエタンのモル分率が０．４
   ０〜０．７０である特許請求の範囲第１項記載の作動媒
   体。