JPS60255885A - ランキンサイクル用作動媒体混合物 - Google Patents
ランキンサイクル用作動媒体混合物Info
- Publication number
- JPS60255885A JPS60255885A JP59110986A JP11098684A JPS60255885A JP S60255885 A JPS60255885 A JP S60255885A JP 59110986 A JP59110986 A JP 59110986A JP 11098684 A JP11098684 A JP 11098684A JP S60255885 A JPS60255885 A JP S60255885A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- power generation
- hydraulic fluid
- rankine cycle
- heat
- working medium
- Prior art date
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- Pending
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- Engine Equipment That Uses Special Cycles (AREA)
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。
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、発電効率等が改善されたランキンサイクル用
作動媒体混合物に関する。
作動媒体混合物に関する。
重油や石油等の燃料を燃焼して得られる温度よりも低い
中低温域の熱源からエネルギーを回収する研究が進み、
海洋温度差発電、地熱バイナリ−発電、廃熱回収発電、
太陽熱発電、あるいはヒートポンプによる昇温、ヒート
パイプにより熱交換技術等が実用化ないしは試験されて
いる。これらの熱回収技術に用いる作動媒体には、水を
はじめプロパンやブタン等の炭化水素類、トリクロロモ
ノフルオロメタン（Ｒ−１１）や、 １，２−ジクロロ
テトラフルオロエタン（Ｒ−１１４）’Ｗのフロン類、
又はアンモニア等が知られている。
中低温域の熱源からエネルギーを回収する研究が進み、
海洋温度差発電、地熱バイナリ−発電、廃熱回収発電、
太陽熱発電、あるいはヒートポンプによる昇温、ヒート
パイプにより熱交換技術等が実用化ないしは試験されて
いる。これらの熱回収技術に用いる作動媒体には、水を
はじめプロパンやブタン等の炭化水素類、トリクロロモ
ノフルオロメタン（Ｒ−１１）や、 １，２−ジクロロ
テトラフルオロエタン（Ｒ−１１４）’Ｗのフロン類、
又はアンモニア等が知られている。
フロン類は毒性が少なく、非可燃性で化学的にも安定で
あり、沸点の異なる各種フロンが容易に入手できること
から、作動媒体としての評価研究が活発に行なわれてい
る０本発明者等は、熱回収効率特に、海洋温度差発電や
廃熱回収発電等の発電効率が高いフロン類の探索を進め
た結果、クロロテトラフルオロエタン及びりロロペンタ
フルオロエタンから選ばれる少なくとも１種とクロロジ
フルオロメタンとを必須成分とするランキンサイクル用
作動媒体混合物が有効であることを見い出すことができ
た０本発明は、このような作動媒体混合物を新規に提供
するものである。
あり、沸点の異なる各種フロンが容易に入手できること
から、作動媒体としての評価研究が活発に行なわれてい
る０本発明者等は、熱回収効率特に、海洋温度差発電や
廃熱回収発電等の発電効率が高いフロン類の探索を進め
た結果、クロロテトラフルオロエタン及びりロロペンタ
フルオロエタンから選ばれる少なくとも１種とクロロジ
フルオロメタンとを必須成分とするランキンサイクル用
作動媒体混合物が有効であることを見い出すことができ
た０本発明は、このような作動媒体混合物を新規に提供
するものである。
本発明における、クロロテトラフルオロエタンには、
ｌ−クロロ−１，２，２，２−テトラフルオロエタン（
Ｒ−１２４）と １−クロロ−１，１，２，２−テトラ
フルオロエタン（Ｒ−１２４ａ）の２種の異性体が知ら
れているが、互いに物性が類似しており、これらを単独
で用いてもよく、これらの混合物として用いてもよい、
以下、本発明の作動媒体を用いたフロンタービンのフロ
ーシートを下すｓｉ図に従って本発明の詳細な説明する
。
ｌ−クロロ−１，２，２，２−テトラフルオロエタン（
Ｒ−１２４）と １−クロロ−１，１，２，２−テトラ
フルオロエタン（Ｒ−１２４ａ）の２種の異性体が知ら
れているが、互いに物性が類似しており、これらを単独
で用いてもよく、これらの混合物として用いてもよい、
以下、本発明の作動媒体を用いたフロンタービンのフロ
ーシートを下すｓｉ図に従って本発明の詳細な説明する
。
第１図の５はタービン、８は発電機、７は凝縮器、８，
１０．１１はポンプ、８は蒸発器、１２は低熱源、１３
は高熱源を示す。
１０．１１はポンプ、８は蒸発器、１２は低熱源、１３
は高熱源を示す。
第１図に示すフロータ−ビンシステムにおいテ、フロン
タービン入口のフロン媒体蒸気ｌはタービン５を駆動し
、より熱エネルギーレベルが低く、圧力の低い蒸気２と
なってタービン５より排出される。その際、タービンに
よって発電９６先駆動し発電が行なわれる。タービン５
より排出された蒸気２は凝縮器７で液化され凝縮媒体３
となり昇圧ポンプ８に導かれ加圧凝縮媒体４となる。加
圧凝縮媒体４は蒸発器９において熱を吸収し蒸発して蒸
気媒体ｌとなり、再びタービン５に入り、上記サイクル
を繰り返す。第２図、第３図は第１図に示すフロンター
ビンを圧力−エンタルピー線図上に記入したものである
０作動媒体の飽和蒸気を断熱膨張した時、湿り状態にな
る場合を１２図に、乾き状態になる場合を第３図に示す
、第１図のタービンによる変化は第２図及び第３図の符
号１４から１５、あるいは２０から２１の変化に、凝縮
器による作動媒体の変化は１５から１７、あるいは２１
から２２の変化に、昇圧ポンプによる作動媒体の変化は
１７から１８、あるいは２２か５２３の変化に、蒸発器
による作動媒体の変化は１８から１４．あるいは２３か
ら２０の変化にそれぞれ対応する。
タービン入口のフロン媒体蒸気ｌはタービン５を駆動し
、より熱エネルギーレベルが低く、圧力の低い蒸気２と
なってタービン５より排出される。その際、タービンに
よって発電９６先駆動し発電が行なわれる。タービン５
より排出された蒸気２は凝縮器７で液化され凝縮媒体３
となり昇圧ポンプ８に導かれ加圧凝縮媒体４となる。加
圧凝縮媒体４は蒸発器９において熱を吸収し蒸発して蒸
気媒体ｌとなり、再びタービン５に入り、上記サイクル
を繰り返す。第２図、第３図は第１図に示すフロンター
ビンを圧力−エンタルピー線図上に記入したものである
０作動媒体の飽和蒸気を断熱膨張した時、湿り状態にな
る場合を１２図に、乾き状態になる場合を第３図に示す
、第１図のタービンによる変化は第２図及び第３図の符
号１４から１５、あるいは２０から２１の変化に、凝縮
器による作動媒体の変化は１５から１７、あるいは２１
から２２の変化に、昇圧ポンプによる作動媒体の変化は
１７から１８、あるいは２２か５２３の変化に、蒸発器
による作動媒体の変化は１８から１４．あるいは２３か
ら２０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図のフロンタービンシス
テムの運転条件として１．入口温度２６℃の高熱源１３
の流量を毎時１０，０００ トンとし、蒸発器における
ピンチ温度差（熱交換器内で高熱源と作動媒体との温度
差が最小となる温度差）及び凝縮器におけるピンチ温度
差（熱交換器内で伝熱源と作動媒体との温度差が最小と
なる温度差）がそれぞれ１．３℃とし、低熱源１２の人
口温度を６℃に設定した。
テムの運転条件として１．入口温度２６℃の高熱源１３
の流量を毎時１０，０００ トンとし、蒸発器における
ピンチ温度差（熱交換器内で高熱源と作動媒体との温度
差が最小となる温度差）及び凝縮器におけるピンチ温度
差（熱交換器内で伝熱源と作動媒体との温度差が最小と
なる温度差）がそれぞれ１．３℃とし、低熱源１２の人
口温度を６℃に設定した。
第１表に本発明の作動媒体を用いた上記フロンタービン
システムにおける媒体循環量（高熱源１３の流量を一足
とした場合に最大出力が得られる最適循環量〕、発電端
出力、送電端出力を比較例とともに記す、ここで発電端
出力とは、８１図の発電機６により発電される電力であ
る。送電端出力とは、発電端出力から本システムに使用
さポンプ８．１０． ＩＩで消費される電力を差し引い
た電力である。第１表から理解されるように、Ｒ−１２
４とクロロジフルオロメタン（Ｒ−２２）の混合モル比
が約１ ： １．５〜ｌ：９の範囲となる本発明の作動
媒体を用いた場合の発電出力は、Ｒ−１２４及びＲ−２
２をそれぞれ単独で用いた場合に比べ、改善されており
、送電端出力において最高では、Ｒ−２２単独に比べ５
８％も改善されている。又、同様に第２表からＲ−１１
５とＲ−２２の混合モル比が約１ ： ０．０５〜ｌ：
１．５の範囲となる本発明の作動媒体を用いた場合の発
電出力は、Ｒ−１１５やＲ−２２あるいは、Ｒ−２２と
Ｒ−１１５よりなる共沸混合媒体であるＲ −５０２（
Ｒ−２２のモル分率０．８３）をそれぞれ単独で用いた
場合に比べ、改善されていることがわかる。送電端出力
において最高ではＲ−２２ｊｌ独に比べ３０％も改善さ
れている。
システムにおける媒体循環量（高熱源１３の流量を一足
とした場合に最大出力が得られる最適循環量〕、発電端
出力、送電端出力を比較例とともに記す、ここで発電端
出力とは、８１図の発電機６により発電される電力であ
る。送電端出力とは、発電端出力から本システムに使用
さポンプ８．１０． ＩＩで消費される電力を差し引い
た電力である。第１表から理解されるように、Ｒ−１２
４とクロロジフルオロメタン（Ｒ−２２）の混合モル比
が約１ ： １．５〜ｌ：９の範囲となる本発明の作動
媒体を用いた場合の発電出力は、Ｒ−１２４及びＲ−２
２をそれぞれ単独で用いた場合に比べ、改善されており
、送電端出力において最高では、Ｒ−２２単独に比べ５
８％も改善されている。又、同様に第２表からＲ−１１
５とＲ−２２の混合モル比が約１ ： ０．０５〜ｌ：
１．５の範囲となる本発明の作動媒体を用いた場合の発
電出力は、Ｒ−１１５やＲ−２２あるいは、Ｒ−２２と
Ｒ−１１５よりなる共沸混合媒体であるＲ −５０２（
Ｒ−２２のモル分率０．８３）をそれぞれ単独で用いた
場合に比べ、改善されていることがわかる。送電端出力
において最高ではＲ−２２ｊｌ独に比べ３０％も改善さ
れている。
以上説明したように、本発明の作動媒体を海洋温度差発
電等の比較的温度の低い熱源を利用したランキンサイク
ルによる発電システムに応用する場合に特に有効である
が、中高温の熱源を利用したランキンサイクルあるいは
、その他各種の熱回収技術用の作動媒体として使用する
こともできる１本発明の作動媒体混合物は熱安定性が優
れており、通常の使用条件においては安定剤を必要とし
ないが、苛酷な使用条件のため熱安定性の向−１が必要
な場合には、ジメチルホスファイト、ジイソプロピルホ
スファイト、ジフェニルホスファイト等のホスファイト
系化合物、又はチオポスファイト系化合物、あるいはト
リフエノキシホスフィンサルファイド、トリメチルホス
フィンサルファイド等のホスフィンサルファイド系化合
物、その他の安定剤を作動媒体１００重量部に対し、１
重量部前後の少量添加すればよい。
電等の比較的温度の低い熱源を利用したランキンサイク
ルによる発電システムに応用する場合に特に有効である
が、中高温の熱源を利用したランキンサイクルあるいは
、その他各種の熱回収技術用の作動媒体として使用する
こともできる１本発明の作動媒体混合物は熱安定性が優
れており、通常の使用条件においては安定剤を必要とし
ないが、苛酷な使用条件のため熱安定性の向−１が必要
な場合には、ジメチルホスファイト、ジイソプロピルホ
スファイト、ジフェニルホスファイト等のホスファイト
系化合物、又はチオポスファイト系化合物、あるいはト
リフエノキシホスフィンサルファイド、トリメチルホス
フィンサルファイド等のホスフィンサルファイド系化合
物、その他の安定剤を作動媒体１００重量部に対し、１
重量部前後の少量添加すればよい。
第１図は本発明の１実施例を説明するためのフロンター
ビンのフローシート、第２．３図ｉｆ本発明の作動媒体
を用いたサイクルを圧力ーエンタ、ルビー線図上に記入
した図である。 第 １ 図 第２図 第３図
ビンのフローシート、第２．３図ｉｆ本発明の作動媒体
を用いたサイクルを圧力ーエンタ、ルビー線図上に記入
した図である。 第 １ 図 第２図 第３図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、 クロロテトラフルオロエタン及びクロロペンタフ
ルオロエタンから選ばれる少なくとも１種とクロロジフ
ルオロメタンとを必須成分とすることを特徴とするラン
キンサイクル用作動媒体混合物。 ２、 クロロテトラフルオロエタンとクロロジフルオロ
メタンとの混合モル比がｌ：１．５〜 ｌ：８である特
許請求の範囲第１項記載の作動媒体混合物。 ３、クロロペンタフルオロエタンとクロロジフルオロメ
タンとの混合モル比が１ ： ０．０５〜 ｌ：１．５
である特許請求の範囲第１項記載の作動媒体混合物。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59110986A JPS60255885A (ja) | 1984-06-01 | 1984-06-01 | ランキンサイクル用作動媒体混合物 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59110986A JPS60255885A (ja) | 1984-06-01 | 1984-06-01 | ランキンサイクル用作動媒体混合物 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60255885A true JPS60255885A (ja) | 1985-12-17 |
Family
ID=14549504
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59110986A Pending JPS60255885A (ja) | 1984-06-01 | 1984-06-01 | ランキンサイクル用作動媒体混合物 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60255885A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1989002455A1 (en) * | 1987-09-21 | 1989-03-23 | Daikin Industries, Ltd. | Refrigerant |
| JPH02240186A (ja) * | 1989-03-14 | 1990-09-25 | Asahi Glass Co Ltd | 作動媒体混合物 |
| JP2015507716A (ja) * | 2011-12-21 | 2015-03-12 | イー・アイ・デュポン・ドウ・ヌムール・アンド・カンパニーＥ．Ｉ．Ｄｕ Ｐｏｎｔ Ｄｅ Ｎｅｍｏｕｒｓ Ａｎｄ Ｃｏｍｐａｎｙ | 動力サイクルでのｅ−１，１，１，４，４，５，５，５−オクタフルオロ−２−ペンテンおよび任意選択的に、１，１，１，２，３−ペンタフルオロプロパンを含む組成物の使用 |
-
1984
- 1984-06-01 JP JP59110986A patent/JPS60255885A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1989002455A1 (en) * | 1987-09-21 | 1989-03-23 | Daikin Industries, Ltd. | Refrigerant |
| JPS6479287A (en) * | 1987-09-21 | 1989-03-24 | Daikin Ind Ltd | Cooling medium |
| JPH02240186A (ja) * | 1989-03-14 | 1990-09-25 | Asahi Glass Co Ltd | 作動媒体混合物 |
| JP2015507716A (ja) * | 2011-12-21 | 2015-03-12 | イー・アイ・デュポン・ドウ・ヌムール・アンド・カンパニーＥ．Ｉ．Ｄｕ Ｐｏｎｔ Ｄｅ Ｎｅｍｏｕｒｓ Ａｎｄ Ｃｏｍｐａｎｙ | 動力サイクルでのｅ−１，１，１，４，４，５，５，５−オクタフルオロ−２−ペンテンおよび任意選択的に、１，１，１，２，３−ペンタフルオロプロパンを含む組成物の使用 |
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