JPS6213481A - 作動媒体 - Google Patents
作動媒体Info
- Publication number
- JPS6213481A JPS6213481A JP60152391A JP15239185A JPS6213481A JP S6213481 A JPS6213481 A JP S6213481A JP 60152391 A JP60152391 A JP 60152391A JP 15239185 A JP15239185 A JP 15239185A JP S6213481 A JPS6213481 A JP S6213481A
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- Japan
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- working medium
- working fluid
- compd
- phosphite
- fluorinated alcohol
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- Pending
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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】
［産業上の利用分野］
本発明は、ヒートポンプ等に使用し得る新規な作動媒体
に関するものである。
に関するものである。
［従来の技術］
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１熱発電、あるいはヒートポンプによる昇温、ヒート
バイブによる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！、ｌクロ
ロモノフルオロメタン（Ｒ−１１）ヤ、 １．２−ジク
ロロテトラフルオロエタン（Ｒ−１１４）ＱＩのフロン
類、トリフルオロエタノール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１熱発電、あるいはヒートポンプによる昇温、ヒート
バイブによる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！、ｌクロ
ロモノフルオロメタン（Ｒ−１１）ヤ、 １．２−ジク
ロロテトラフルオロエタン（Ｒ−１１４）ＱＩのフロン
類、トリフルオロエタノール又はアンモニア等が知られ
ている。
［発明の解決しようとする問題点］
作動媒体として従来から用いられているフロン類は特に
濶滑油の存在下で不安定となり、圧縮機において高い吐
出温度で作動するヒートポンプく対しては不適当である
。これに対し、水は安定性の点では問題がないが、低温
で使用する場合、蒸気の比容積が太きく、設備が大きく
なると共に効率も低下する。更に、凝固点が高い為４低
温で作動するときは凝結するため、使用温度には限界が
ある。また、省エネルギーの立場から新しい作動媒体の
開発による効率の改善が期待されている。例えば、ヒー
トポンプシステムにおいてその加熱、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、従来、用いら、れている作
動媒体の欠点を改善する新作動用媒体の開発が望まれて
いる。
濶滑油の存在下で不安定となり、圧縮機において高い吐
出温度で作動するヒートポンプく対しては不適当である
。これに対し、水は安定性の点では問題がないが、低温
で使用する場合、蒸気の比容積が太きく、設備が大きく
なると共に効率も低下する。更に、凝固点が高い為４低
温で作動するときは凝結するため、使用温度には限界が
ある。また、省エネルギーの立場から新しい作動媒体の
開発による効率の改善が期待されている。例えば、ヒー
トポンプシステムにおいてその加熱、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、従来、用いら、れている作
動媒体の欠点を改善する新作動用媒体の開発が望まれて
いる。
［問題点を解決するための手段］
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、次に示すフッ素化アルコールが優れた特性を
もつことを見い出した。
ねた結果、次に示すフッ素化アルコールが優れた特性を
もつことを見い出した。
ＣＣＩＦｚＧＴｏＯＨ
（ＣＦ３ ）２ ＣＦＣＨ２ＯＨ
（ＣＦ３）２ＣＦＣＨ２ＯＨＣＨＦ２ＣＨ２ＯＨＣＨＦ
２ ＣＨ２ＯＨ（ＣＦ３）２ＣＦＣＨ２ＯＨＣＨＦ２Ｃ
Ｈ２ＯＨすなわち、本発明は、上記フッ素化アルコール
の少なくとも１種を必須成分とすることを特徴とする作
動媒体を提供するものである。
２ ＣＨ２ＯＨ（ＣＦ３）２ＣＦＣＨ２ＯＨＣＨＦ２Ｃ
Ｈ２ＯＨすなわち、本発明は、上記フッ素化アルコール
の少なくとも１種を必須成分とすることを特徴とする作
動媒体を提供するものである。
ＣＨＦ２ＣＨ２ＯＨ（ＣＦ３）２ＣＦＣＨ２ＯＨＣＨＦ
２ＣＨ２ＯＨ，（Ｃｈ）２ｃＦｃＨ２ＯＨ（ＣＦ３）２
ＣＦＣＨ２ＯＨＣＨＦ２ＣＨ２ＯＨ，ＣＨＦ２ＣＨ２Ｏ
Ｈ（ＣＦ３）２ＣＦＣＨ２ＯＨＣＨＦ２ＣＨ２ＯＨは標
準沸点が、それぞれ９６℃、９３℃、８０°Ｃの化合物
である。これらのフッ素化アルコールは水といかなる割
合でも溶解するが、水を約５〜７５ｍｏＨ溶解させるこ
とにより、例えば、ヒートポンプ用作動媒体として用い
た場合、その成績係数等が、さらに向上する。フッ素化
アルコールと水の特に好ましい混合割合は、擬似共沸又
は共沸となる割合である。
２ＣＨ２ＯＨ，（Ｃｈ）２ｃＦｃＨ２ＯＨ（ＣＦ３）２
ＣＦＣＨ２ＯＨＣＨＦ２ＣＨ２ＯＨ，ＣＨＦ２ＣＨ２Ｏ
Ｈ（ＣＦ３）２ＣＦＣＨ２ＯＨＣＨＦ２ＣＨ２ＯＨは標
準沸点が、それぞれ９６℃、９３℃、８０°Ｃの化合物
である。これらのフッ素化アルコールは水といかなる割
合でも溶解するが、水を約５〜７５ｍｏＨ溶解させるこ
とにより、例えば、ヒートポンプ用作動媒体として用い
た場合、その成績係数等が、さらに向上する。フッ素化
アルコールと水の特に好ましい混合割合は、擬似共沸又
は共沸となる割合である。
以下本発明の作動媒体をヒートポンプシステムに適用す
る場合について説明する。
る場合について説明する。
第１図、第２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、ｌ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、６，６′は熱源流体用配管、７は中間熱交換器
を示す。
プのフローシートを示しており、ｌ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、６，６′は熱源流体用配管、７は中間熱交換器
を示す。
第１図に示すヒートポンプサイクルにおいて作動媒体は
圧縮機１で圧縮された後、凝縮器２に導かれ、該凝縮器
２中で管３より導入される高熱源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より導入された管６′から排出され
る熱源波体により加熱蒸発された後再び圧縮機ｌに吸引
され上記のサイクルを繰り返す。
圧縮機１で圧縮された後、凝縮器２に導かれ、該凝縮器
２中で管３より導入される高熱源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より導入された管６′から排出され
る熱源波体により加熱蒸発された後再び圧縮機ｌに吸引
され上記のサイクルを繰り返す。
第２図に示すヒートポンプサイクルにおいて作動媒体は
圧縮機ｌで圧縮された後中間熱交換器７に導かれ、該熱
交換器７中で凝縮器２で凝縮された作動媒体により過熱
された後、凝縮器２に導かれる。一方、凝縮器２より導
入された作動媒体は該熱交換器７により過冷却された後
、減圧装置４により減圧される。以下は第１図の場合と
同様にサイクルを繰り返す。
圧縮機ｌで圧縮された後中間熱交換器７に導かれ、該熱
交換器７中で凝縮器２で凝縮された作動媒体により過熱
された後、凝縮器２に導かれる。一方、凝縮器２より導
入された作動媒体は該熱交換器７により過冷却された後
、減圧装置４により減圧される。以下は第１図の場合と
同様にサイクルを繰り返す。
ｆＪＳ３図は第１図に、又第４図は第２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表わしたものである０作動媒体の飽
和跡気を断熱圧縮した場合、乾き状態になるものが第１
図、及び第３図に、湿り状態になるものが第２図、及び
第４図に相当する。
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表わしたものである０作動媒体の飽
和跡気を断熱圧縮した場合、乾き状態になるものが第１
図、及び第３図に、湿り状態になるものが第２図、及び
第４図に相当する。
第１図及び第２図の圧縮機による作動媒体の変化は第３
図及び第４図の８から９あるいは１４から１５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１
５から１６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、中間熱交換器による作動媒体の変化は１３か
ら１４及び１８から１７の変化にそれぞれ対応する。
図及び第４図の８から９あるいは１４から１５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１
５から１６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、中間熱交換器による作動媒体の変化は１３か
ら１４及び１８から１７の変化にそれぞれ対応する。
本発明の作動媒体は中低温熱源を利用したヒートポンプ
システムに応用する場合に特に有効であるが、ランキン
サイクル用あるいは、その他品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０本発明の作動媒体は
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
向上が必要な場合には、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、又はチオホスファイト系化合物、
ブチルグリシジルエーテル、フェニルグリシジルエーテ
ル等のグリシジルエーテル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。
システムに応用する場合に特に有効であるが、ランキン
サイクル用あるいは、その他品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０本発明の作動媒体は
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
向上が必要な場合には、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、又はチオホスファイト系化合物、
ブチルグリシジルエーテル、フェニルグリシジルエーテ
ル等のグリシジルエーテル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。
［実施例］
本発明の作動媒体を用いた第１図又は、第２図のヒート
ポンプシステムの運転条件として蒸発器出口温度（符号
８あるいは１３の温度）を５０℃に、凝縮器における作
動媒体の凝縮始めの温度（符号ｌＯあるいは１５の温度
）を１００℃に設定した。
ポンプシステムの運転条件として蒸発器出口温度（符号
８あるいは１３の温度）を５０℃に、凝縮器における作
動媒体の凝縮始めの温度（符号ｌＯあるいは１５の温度
）を１００℃に設定した。
第１表及び第２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設計パラメーターを示す。
ートポンプシステムにおける設計パラメーターを示す。
［発明の効果］
本発明のフッ素化アルコールを必須成分とする作動媒体
は第１表から理解されるように従来から検討されている
トリフルオロエタノール（ＣｈＧＨｚＯＨ）、水と比べ
ｆｉ、績係数を２〜１５％改善することが可能であり、
かつ、圧縮機吐出温度を水と比べて約１５０℃低くする
ことができる特徴を有している。
は第１表から理解されるように従来から検討されている
トリフルオロエタノール（ＣｈＧＨｚＯＨ）、水と比べ
ｆｉ、績係数を２〜１５％改善することが可能であり、
かつ、圧縮機吐出温度を水と比べて約１５０℃低くする
ことができる特徴を有している。
又２本発明の水を含む作動媒体は第２表から理解される
ようにトリプルオロエタノール／水ｍ合物（（８５ｍｏ
ｌ＄／１５ｍｏｌ＄）と比べ約８％改善することができ
、かつ、加熱能力も約１２％改善することができる特徴
を有している。又、水と比べ成績係数を約１１％、加熱
能力を約１４５％改善することができる特徴を有してい
る。
ようにトリプルオロエタノール／水ｍ合物（（８５ｍｏ
ｌ＄／１５ｍｏｌ＄）と比べ約８％改善することができ
、かつ、加熱能力も約１２％改善することができる特徴
を有している。又、水と比べ成績係数を約１１％、加熱
能力を約１４５％改善することができる特徴を有してい
る。
以上説明したように、本発明の新規な作動媒体は従来検
討されている作動媒体と比べ、成績係数を大幅に改善す
ることができるという実用上きわめて有用な効果をもた
らす。
討されている作動媒体と比べ、成績係数を大幅に改善す
ることができるという実用上きわめて有用な効果をもた
らす。
第１図および第２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３図および第４図は
本発明の媒体をヒートポンプ用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。 第１ 図 第３ 口 第４図 １ンタノＬヒ“−
のヒートポンプのフローシート、第３図および第４図は
本発明の媒体をヒートポンプ用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。 第１ 図 第３ 口 第４図 １ンタノＬヒ“−
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、下記に示すフッ素化アルコールの少なくとも１種を
必須成分とすることを特徴とする作動媒体。 ＣＣｌＦ＿２ＣＨ＿２ＯＨ （ＣＦ＿３）＿２ＣＦＣＨ＿２ＯＨ ＣＨＦ＿２ＣＨ＿２ＯＨ ２、前記作動媒体には水が含まれていることを特徴とす
る特許請求の範囲第１項記載の作動媒体。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60152391A JPS6213481A (ja) | 1985-07-12 | 1985-07-12 | 作動媒体 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60152391A JPS6213481A (ja) | 1985-07-12 | 1985-07-12 | 作動媒体 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6213481A true JPS6213481A (ja) | 1987-01-22 |
Family
ID=15539488
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60152391A Pending JPS6213481A (ja) | 1985-07-12 | 1985-07-12 | 作動媒体 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6213481A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2018535348A (ja) * | 2015-11-13 | 2018-11-29 | ダウ グローバル テクノロジーズ エルエルシー | 熱力学サイクルシステム |
-
1985
- 1985-07-12 JP JP60152391A patent/JPS6213481A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2018535348A (ja) * | 2015-11-13 | 2018-11-29 | ダウ グローバル テクノロジーズ エルエルシー | 熱力学サイクルシステム |
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