JPS6356916B2 - - Google Patents
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- JPS6356916B2 JPS6356916B2 JP58148731A JP14873183A JPS6356916B2 JP S6356916 B2 JPS6356916 B2 JP S6356916B2 JP 58148731 A JP58148731 A JP 58148731A JP 14873183 A JP14873183 A JP 14873183A JP S6356916 B2 JPS6356916 B2 JP S6356916B2
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Landscapes
- Sorption Type Refrigeration Machines (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は吸収式冷凍機に使用される冷凍組成物
に関する。
に関する。
一般に吸収式冷凍機は冷凍組成物を内部に含む
発生器、凝縮器、蒸発器及び吸収器からなる閉鎖
サイクルで形成され、蒸発器で液冷媒が蒸発する
際に外部より熱を奪い、この蒸発熱が冷凍に利用
される。蒸発器で蒸発した冷媒蒸気は吸収器で発
生器から送られる高濃度の吸収剤を含む冷凍組成
物に接触吸収され、低濃度の吸収剤を含む冷凍組
成物となつて発生器に還流される。低濃度の吸収
剤を含む冷凍組成物は発生器で外部熱源で加熱さ
れて冷媒蒸気を放出し、冷媒蒸気は凝縮器で凝縮
されて再び蒸発器へ送られる。
発生器、凝縮器、蒸発器及び吸収器からなる閉鎖
サイクルで形成され、蒸発器で液冷媒が蒸発する
際に外部より熱を奪い、この蒸発熱が冷凍に利用
される。蒸発器で蒸発した冷媒蒸気は吸収器で発
生器から送られる高濃度の吸収剤を含む冷凍組成
物に接触吸収され、低濃度の吸収剤を含む冷凍組
成物となつて発生器に還流される。低濃度の吸収
剤を含む冷凍組成物は発生器で外部熱源で加熱さ
れて冷媒蒸気を放出し、冷媒蒸気は凝縮器で凝縮
されて再び蒸発器へ送られる。
かかるサイクルからなる吸収式冷凍機に使用さ
れる冷凍組成物としては、従来、水（H2O）を
冷媒、臭化リチウム（LiBr）を吸収剤とする冷
凍組成物及びアンモニア（NH3）を冷媒、水
（H2O）を吸収剤とする冷凍組成物が実用化され
ている。
れる冷凍組成物としては、従来、水（H2O）を
冷媒、臭化リチウム（LiBr）を吸収剤とする冷
凍組成物及びアンモニア（NH3）を冷媒、水
（H2O）を吸収剤とする冷凍組成物が実用化され
ている。
しかし乍ら、H2O―LiBr系の冷凍組成物では
水を冷媒とするため、蒸発温度を０℃以下に設定
することができず、従つて空調用以外に使用でき
ないこと、臭化リチウムの水への溶解度に限度が
あるため凝縮器の空冷化が困難であること、蒸気
圧が低過ぎるため装置に可成りの負圧を維持しな
ければならないこと、溶液の腐食性のために腐食
抑制剤の添加や装置の材料が制約される等の欠点
がある。
水を冷媒とするため、蒸発温度を０℃以下に設定
することができず、従つて空調用以外に使用でき
ないこと、臭化リチウムの水への溶解度に限度が
あるため凝縮器の空冷化が困難であること、蒸気
圧が低過ぎるため装置に可成りの負圧を維持しな
ければならないこと、溶液の腐食性のために腐食
抑制剤の添加や装置の材料が制約される等の欠点
がある。
又、NH3―H2O系の冷凍組成物は蒸気圧がか
なり高いために装置は高圧に耐える設計を必要と
し、又、アンモニアガスに爆発性及び毒性があ
り、危険を伴なうため吸収式冷凍機用には現在殆
ど使用されていない。そこで、０℃以下の温度が
得られる冷媒としてメタノール、エタノールなど
のアルコール類を冷媒とし、臭化リチウム
（LiBr）、臭化亜鉛（ZnBr2）等のハロゲン化物を
吸収剤とする系が提案され研究されている。しか
し、この系はアルコールに対するハロゲン化物の
溶解度が低く、低濃度域でハロゲン化物の結晶が
折出し易いため運転濃度幅が狭くなること、溶液
の粘度が高く液循環に要する動力が大きくなるこ
と、吸収器での吸収剤濃溶液の液膜が厚くなりア
ルコールの吸収率が低下するなどの欠点が指摘さ
れている。
なり高いために装置は高圧に耐える設計を必要と
し、又、アンモニアガスに爆発性及び毒性があ
り、危険を伴なうため吸収式冷凍機用には現在殆
ど使用されていない。そこで、０℃以下の温度が
得られる冷媒としてメタノール、エタノールなど
のアルコール類を冷媒とし、臭化リチウム
（LiBr）、臭化亜鉛（ZnBr2）等のハロゲン化物を
吸収剤とする系が提案され研究されている。しか
し、この系はアルコールに対するハロゲン化物の
溶解度が低く、低濃度域でハロゲン化物の結晶が
折出し易いため運転濃度幅が狭くなること、溶液
の粘度が高く液循環に要する動力が大きくなるこ
と、吸収器での吸収剤濃溶液の液膜が厚くなりア
ルコールの吸収率が低下するなどの欠点が指摘さ
れている。
以上のような冷凍組成物の問題点に鑑がみ、最
近各種のフロン系化合物を冷媒とし、これらのフ
ロン系化合物を溶解する各種の有機溶剤を吸収剤
とする系について検討が行なわれており、その一
部については特開昭54―55849号公報、特開昭56
―79175号公報等により提案されている。しかし、
フロン系化合物を冷媒として有機溶剤を吸収剤と
する系については多数の組合せが考えられ、個々
の組合せについては未だ十分な研究がなされてい
ないのが現状であり、僅かにクロロジフルオロメ
タン（Ｒ―22）等のメタン系フロンを冷媒とし、
テトラエチレングリコールジメチルエーテルを吸
収剤とする冷凍組成物が注目されているが、その
蒸気圧はNH3―H2O系と同様に高いという欠点
がある。
近各種のフロン系化合物を冷媒とし、これらのフ
ロン系化合物を溶解する各種の有機溶剤を吸収剤
とする系について検討が行なわれており、その一
部については特開昭54―55849号公報、特開昭56
―79175号公報等により提案されている。しかし、
フロン系化合物を冷媒として有機溶剤を吸収剤と
する系については多数の組合せが考えられ、個々
の組合せについては未だ十分な研究がなされてい
ないのが現状であり、僅かにクロロジフルオロメ
タン（Ｒ―22）等のメタン系フロンを冷媒とし、
テトラエチレングリコールジメチルエーテルを吸
収剤とする冷凍組成物が注目されているが、その
蒸気圧はNH3―H2O系と同様に高いという欠点
がある。
本発明はかかる従来の吸収式冷凍機に使用され
る冷凍組成物の問題点を鑑がみ、特に取扱いが安
全で蒸気圧が余り高くなく、又、装置に対する腐
食性の少ない冷凍組成物を提供することを目的と
してなされたもので、鋭意研究の結果クロルトリ
フルオロエタンを冷媒とし、トリエチレングリコ
ールジメチルエーテルを吸収剤とする冷凍組成物
が上記の目的に良く適合し優れた冷凍組成物であ
ることを見出し本発明に至つたものである。即
ち、本発明はクロルトリフルオロエタンを冷媒と
し、トリエチレングリコールジメチルエーテルを
吸収剤として使用する吸収式冷凍機用冷凍組成物
である。
る冷凍組成物の問題点を鑑がみ、特に取扱いが安
全で蒸気圧が余り高くなく、又、装置に対する腐
食性の少ない冷凍組成物を提供することを目的と
してなされたもので、鋭意研究の結果クロルトリ
フルオロエタンを冷媒とし、トリエチレングリコ
ールジメチルエーテルを吸収剤とする冷凍組成物
が上記の目的に良く適合し優れた冷凍組成物であ
ることを見出し本発明に至つたものである。即
ち、本発明はクロルトリフルオロエタンを冷媒と
し、トリエチレングリコールジメチルエーテルを
吸収剤として使用する吸収式冷凍機用冷凍組成物
である。
本発明において冷媒として使用するクロルトリ
フルオロエタンには構造式を異にする３種の異性
体、即ちCHClF―CHF2（R133），CH2Cl―CF3
（R133a）及びCClF2―CH2F（R133b）が存在する
が、これらの物性は殆ど類似しているので何れの
異性体でも使用することができる。従つて以下の
説明においてはクロルトリフルオロエタンとして
R133aを用いた場合を例示して説明する。
フルオロエタンには構造式を異にする３種の異性
体、即ちCHClF―CHF2（R133），CH2Cl―CF3
（R133a）及びCClF2―CH2F（R133b）が存在する
が、これらの物性は殆ど類似しているので何れの
異性体でも使用することができる。従つて以下の
説明においてはクロルトリフルオロエタンとして
R133aを用いた場合を例示して説明する。
第１図にR133aを冷媒として使用し、トリエチ
レングリコールジメチルエーテルを吸収剤として
使用した本発明の冷凍組成物の吸収剤濃度をパラ
メータとする温度―蒸気圧線図を示した。
レングリコールジメチルエーテルを吸収剤として
使用した本発明の冷凍組成物の吸収剤濃度をパラ
メータとする温度―蒸気圧線図を示した。
一般にフロンを冷媒として使用する冷凍サイク
ルは吸収剤稀溶液（フロン濃度の高い溶液）から
のフロンガスの発生、発生したフロンガスの凝
縮、液化フロンの蒸発（気化）、吸収剤濃溶液
（フロン濃度の低い溶液）へのフロンガスの吸収
等の工程の繰返しにより達成されるが、上記吸収
剤稀溶液及び濃溶液の濃度は冷凍機の運転条件、
即ち吸収剤稀溶液の加熱温度（発生器内の温度）、
液化フロンの蒸発温度（蒸発器内の温度）及びフ
ロンガスの吸収温度（吸収器内の温度）に応じて
任意に設定される。かかるフロンを冷媒とする冷
凍サイクルにおいて、本発明のように冷媒として
R133aを用い、吸収剤としてトリエチレングリコ
ールジメチルエーテルを用いた場合は、液化
R133aの蒸発温度を約０℃、吸収温度を約42〜58
℃として、吸収剤稀溶液濃度が約62重量％（以
下、本明細書において％は特記しない限り重量％
を表わす）、濃溶液濃度が約72％となるように設
定することが適切である。
ルは吸収剤稀溶液（フロン濃度の高い溶液）から
のフロンガスの発生、発生したフロンガスの凝
縮、液化フロンの蒸発（気化）、吸収剤濃溶液
（フロン濃度の低い溶液）へのフロンガスの吸収
等の工程の繰返しにより達成されるが、上記吸収
剤稀溶液及び濃溶液の濃度は冷凍機の運転条件、
即ち吸収剤稀溶液の加熱温度（発生器内の温度）、
液化フロンの蒸発温度（蒸発器内の温度）及びフ
ロンガスの吸収温度（吸収器内の温度）に応じて
任意に設定される。かかるフロンを冷媒とする冷
凍サイクルにおいて、本発明のように冷媒として
R133aを用い、吸収剤としてトリエチレングリコ
ールジメチルエーテルを用いた場合は、液化
R133aの蒸発温度を約０℃、吸収温度を約42〜58
℃として、吸収剤稀溶液濃度が約62重量％（以
下、本明細書において％は特記しない限り重量％
を表わす）、濃溶液濃度が約72％となるように設
定することが適切である。
尚、運転条件を上記以外に設定した時は、それ
に応じて吸収剤の稀溶液濃度及び濃溶液濃度条件
を変化させることができる。又、本発明の冷凍組
成物は、上記と同様の冷凍サイクルを使用し、蒸
発器で外気から熱を吸み取り、凝縮器又は吸収器
で熱を放出する系に構成したヒートポンプサイク
ル（図示せず）にもそのまま適用することができ
る。
に応じて吸収剤の稀溶液濃度及び濃溶液濃度条件
を変化させることができる。又、本発明の冷凍組
成物は、上記と同様の冷凍サイクルを使用し、蒸
発器で外気から熱を吸み取り、凝縮器又は吸収器
で熱を放出する系に構成したヒートポンプサイク
ル（図示せず）にもそのまま適用することができ
る。
次に、本発明の冷凍組成物を使用した吸収式冷
凍サイクルの作動の一例を第２図のフローシート
及び第３図の運転サイクル線図に基づいて説明す
る。第３図の運転サイクル線図は第１図のR133a
―トリエチレングリコールジメチルエーテル系冷
凍組成物の温度―蒸気圧線図から純粋なR133a及
びトリエチレングリコールジメチルエーテル濃度
が62％及び72％の線図を抜粋して示したものであ
る。
凍サイクルの作動の一例を第２図のフローシート
及び第３図の運転サイクル線図に基づいて説明す
る。第３図の運転サイクル線図は第１図のR133a
―トリエチレングリコールジメチルエーテル系冷
凍組成物の温度―蒸気圧線図から純粋なR133a及
びトリエチレングリコールジメチルエーテル濃度
が62％及び72％の線図を抜粋して示したものであ
る。
先ず、R133aを冷媒として溶解したトリエチレ
ングリコールジメチルエーテルの62％稀溶液（第
３図Ａ点）を温度約95℃、圧力2500mmＨｇ（絶対
圧を示す。以下同じ）において発生器１内で外部
熱源３を用いて約120℃まで加熱すると前記62％
稀溶液は72％濃溶液（第３図Ｂ点）に濃縮され、
その間に圧力2500mmＨｇに相当するR133aガスが
発生する。次にこのR133aガスを凝縮器２に導入
し冷却管４で冷却すると約40℃（Ｂ→Ａの延長線
がR133aの線と交差する点の温度）で凝縮液化す
る。次いで液状のR133aを減圧弁５により減圧し
て蒸発器３に導入する。蒸発器３内は吸収器４内
の温度を約42〜58℃に設定した場合、その蒸気圧
に相当する約590mmＨｇの圧力に減圧され、液状
のR133aはノズル６から散布され約０℃で蒸発
し、その蒸発熱を管７を流れるブラインから奪つ
てこれを冷却し冷凍用に利用される。
ングリコールジメチルエーテルの62％稀溶液（第
３図Ａ点）を温度約95℃、圧力2500mmＨｇ（絶対
圧を示す。以下同じ）において発生器１内で外部
熱源３を用いて約120℃まで加熱すると前記62％
稀溶液は72％濃溶液（第３図Ｂ点）に濃縮され、
その間に圧力2500mmＨｇに相当するR133aガスが
発生する。次にこのR133aガスを凝縮器２に導入
し冷却管４で冷却すると約40℃（Ｂ→Ａの延長線
がR133aの線と交差する点の温度）で凝縮液化す
る。次いで液状のR133aを減圧弁５により減圧し
て蒸発器３に導入する。蒸発器３内は吸収器４内
の温度を約42〜58℃に設定した場合、その蒸気圧
に相当する約590mmＨｇの圧力に減圧され、液状
のR133aはノズル６から散布され約０℃で蒸発
し、その蒸発熱を管７を流れるブラインから奪つ
てこれを冷却し冷凍用に利用される。
次に蒸発したR133aガスを吸収器４に導入し、
発生器１から熱交換器８を経て冷却されノズル９
から散布される約58℃のトリエチレングリコール
ジメチルエーテル72％濃溶液（第３図Ｃ点）に吸
収される。１０は吸収器４内の温度を所定の範囲
内に調節するための冷却配管である。
発生器１から熱交換器８を経て冷却されノズル９
から散布される約58℃のトリエチレングリコール
ジメチルエーテル72％濃溶液（第３図Ｃ点）に吸
収される。１０は吸収器４内の温度を所定の範囲
内に調節するための冷却配管である。
R133aガスを吸収した前記濃溶液は稀釈されて
トリエチレングリコールジメチルエーテルの62％
稀溶液（第３図Ｄ点）となり、熱交換器８を経由
し発生器１から吸収器４へ送られる前記濃溶液と
熱交換し加熱された後ポンプ１１により発生器１
に導入され（第３図Ａ点）、以後同様のサイクル
を繰り返す。
トリエチレングリコールジメチルエーテルの62％
稀溶液（第３図Ｄ点）となり、熱交換器８を経由
し発生器１から吸収器４へ送られる前記濃溶液と
熱交換し加熱された後ポンプ１１により発生器１
に導入され（第３図Ａ点）、以後同様のサイクル
を繰り返す。
上記の例では蒸発器３内での液状R133aの蒸発
温度は０℃の場合について説明したが、要求され
る冷凍又は冷却の程度或は速度に応じて上述の運
転条件を適宜選択して実施することができる。
温度は０℃の場合について説明したが、要求され
る冷凍又は冷却の程度或は速度に応じて上述の運
転条件を適宜選択して実施することができる。
以上説明したようにクロルトリフルオロエタン
を冷媒とし、トリエチレングリコールジメチルエ
ーテルを吸収剤として使用する本発明の冷凍組成
物によれば、上述の運転サイクルからも明らかな
ように運転時の蒸気圧が最も高い発生器内で約
2500mmＨｇとメタン系フロンを使用した場合の蒸
気圧よりもかなり低く、冷凍機の耐圧構造を大幅
に緩和することができる。
を冷媒とし、トリエチレングリコールジメチルエ
ーテルを吸収剤として使用する本発明の冷凍組成
物によれば、上述の運転サイクルからも明らかな
ように運転時の蒸気圧が最も高い発生器内で約
2500mmＨｇとメタン系フロンを使用した場合の蒸
気圧よりもかなり低く、冷凍機の耐圧構造を大幅
に緩和することができる。
又、R133aのトリエチレングリコールジメチル
エーテル95％濃溶液各５ml中に鋼、ステンレス鋼
及び銅の小片を夫々別々に浸漬して180℃で３日
間加熱還流したが、何れの場合にも溶液の着色は
殆ど認められず、又、溶液の変質も全く認められ
ないことから、本発明の冷凍組成物は耐食性及び
熱安定性にも優れていることが判明し吸収式冷凍
機用冷凍組成物として極めて好ましい特性を有す
ることが実証された。
エーテル95％濃溶液各５ml中に鋼、ステンレス鋼
及び銅の小片を夫々別々に浸漬して180℃で３日
間加熱還流したが、何れの場合にも溶液の着色は
殆ど認められず、又、溶液の変質も全く認められ
ないことから、本発明の冷凍組成物は耐食性及び
熱安定性にも優れていることが判明し吸収式冷凍
機用冷凍組成物として極めて好ましい特性を有す
ることが実証された。
第１図はクロルトリフルオロエタンとして
R133aを冷媒として使用し、トリエチレングリコ
ールジメチルエーテルを吸収剤として使用した本
発明の冷凍組成物の吸収剤の各種濃度をパラメー
タとした温度―蒸気圧線図、第２図は吸収式冷凍
サイクルのフローシート、第３図は本発明の冷凍
組成物を使用した運転サイクル線図である。 １……発生器、２……凝縮器、３……蒸発器、
４……吸収器、５……減圧弁、８……熱交換器、
１１……ポンプ。
R133aを冷媒として使用し、トリエチレングリコ
ールジメチルエーテルを吸収剤として使用した本
発明の冷凍組成物の吸収剤の各種濃度をパラメー
タとした温度―蒸気圧線図、第２図は吸収式冷凍
サイクルのフローシート、第３図は本発明の冷凍
組成物を使用した運転サイクル線図である。 １……発生器、２……凝縮器、３……蒸発器、
４……吸収器、５……減圧弁、８……熱交換器、
１１……ポンプ。
Claims (1)
- １ クロルトリフルオロエタンを冷媒とし、トリ
エチレングリコールジメチルエーテルを吸収剤と
して使用することを特徴とする吸収式冷凍機用冷
凍組成物。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58148731A JPS6040184A (ja) | 1983-08-16 | 1983-08-16 | 吸収式冷凍機用冷凍組成物 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58148731A JPS6040184A (ja) | 1983-08-16 | 1983-08-16 | 吸収式冷凍機用冷凍組成物 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6040184A JPS6040184A (ja) | 1985-03-02 |
| JPS6356916B2 true JPS6356916B2 (ja) | 1988-11-09 |
Family
ID=15459342
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58148731A Granted JPS6040184A (ja) | 1983-08-16 | 1983-08-16 | 吸収式冷凍機用冷凍組成物 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6040184A (ja) |
-
1983
- 1983-08-16 JP JP58148731A patent/JPS6040184A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6040184A (ja) | 1985-03-02 |
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