KR20110029417A - Ternary refrigerant mixture composed of r1234yf, r152a and r134a - Google Patents

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Abstract

PURPOSE: A ternary refrigerant mixture composed of R1234yf, R152a and R134a is provided to ensure environment-friendly property due to low global warming potential, inexpensive cost compared with R1234yf, and low combustibility compared with R152a. CONSTITUTION: A ternary refrigerant mixture composed of R1234yf, R152a and R134a comprises 0.1 ~ 99.8 weight% of R1234yf, 0.1 ~ 99.8 weight% of R152a, and 0.1 ~ 99.8 weight% of R134a, wherein the sum of R1234yf, R152a and R134a is 100 weight%. The ternary refrigerant mixture satisfies a condition of (4/100)×X+(140/100)×Y+(1430/100)×Z<=150.

Description

Ｒ1234ｙｆ와 Ｒ152ａ와 Ｒ134ａ로 구성된 3원 혼합냉매{Ternary refrigerant mixture composed of R1234yf, R152a and R134a}Ternary refrigerant mixture composed of R1234yf, R152a and R134a}

본 발명은 증기 압축식 냉동/공조기에서 사용할 수 있는 R1234yf와 R152a와 R134a로 구성된 3원 혼합냉매에 관한 것이다.The present invention relates to a three-way mixed refrigerant consisting of R1234yf and R152a and R134a that can be used in a vapor compression refrigeration / air conditioner.

1980년대 후반까지는 자동차 에어컨, 가정용 냉장고 냉매로서 메탄에서 유도한 염화불화탄소(Chlorofluorocarbon, CFC)가 주로 사용되어 왔다. 특히 자동차용 에어컨, 가정용 냉장고 등에는 비등점이 -29.8℃이고 분자 질량이 120.93kg/kmol인 CFC12가 가장 널리 사용되어 왔다. 그러나 CFC12가 오존층을 붕괴시킨다는 것이 알려진 이후로 1990년대 초반부터는 염소가 포함되지 않은 R134a가 가장 널리 사용되어 왔다. 참고로 수소화불화탄소(Hydrofluorocarbon, HFC)인 R134a의 비등점은 -26.1℃이고 분자 질량은 102.03kg/kmol이다.Until the late 1980s, methane-derived chlorofluorocarbons (CFCs) have been mainly used as refrigerants for automobile air conditioners and household refrigerators. In particular, CFC12 having a boiling point of -29.8 ° C and a molecular mass of 120.93 kg / kmol has been most widely used in automobile air conditioners and household refrigerators. However, since it is known that CFC12 disrupts the ozone layer, R134a, which does not contain chlorine, has been the most widely used since the early 1990s. For reference, the boiling point of R134a, a hydrofluorocarbon (HFC), is -26.1 ° C and the molecular mass is 102.03kg / kmol.

최근에는 오존층붕괴 문제뿐만 아니라 지구온난화 문제도 급속도로 부상하기 시작했다. 이에 1997년의 교토 의정서는 R134a와 같이 지구온난화지수(Global warming potential, GWP)가 높은 냉매의 사용을 자제할 것을 강력히 권하고 있다. 참고로 R134a의 지구온난화지수는 1430인데 이것은 R134a의 지구온난화지수가 이산 화탄소(CO2)의 지구온난화지수보다 1430배나 큰 것을 뜻한다.Recently, not only the ozone decay problem, but also the global warming problem has begun to emerge rapidly. The 1997 Kyoto Protocol strongly recommends refraining from the use of refrigerants with high global warming potential (GWP), such as R134a. Note that the global warming potential of R134a is inde 1430. This means that the global warming potential of R134a 1430 times greater than the global warming potential of carbon dioxide (CO 2).

잘 알려져 있듯이 2011년 이후에는 유럽 연합(European Union, EU)의 강제 규정에 따라 신규 자동차 에어컨의 경우 반드시 지구온난화지수가 150 이하인 냉매를 사용해야만 한다. 이런 추세를 고려하면 2011년 이후에는 R134a로 충전된 수천만 대의 기존 자동차 에어컨의 경우에도 냉매를 보충하거나 대체할 때 지구온난화지수가 R134a보다 낮은 냉매를 사용해야 할 것이다.As is well known, new car air conditioners must use refrigerants with a global warming index of 150 or less after 2011, as mandated by the European Union (EU). Given this trend, after 2011, tens of millions of existing automotive air conditioners charged with R134a would have to use refrigerants with a global warming index lower than R134a when replenishing or replacing them.

어떤 물질이 기존 냉매의 대체냉매로 유용하려면 우선 기존 냉매와 유사한 성능계수(Coefficient of performance, COP)와 증발기 용량(Evaporator capacity)을 가져야 한다. 여기서 성능계수(COP)란 압축기에 가해진 일과 대비한 총 냉동효과를 의미하며 따라서 성능계수가 클수록 냉동/공조기의 에너지 효율이 좋다. 또한 압축기를 크게 개조하지 않고 사용하려면 대체냉매가 기존 냉매와 비슷한 증기압을 가져서 궁극적으로 비슷한 증발기 용량을 제공해야 한다. In order for a substance to be useful as an alternative to a conventional refrigerant, it must first have a coefficient of performance (COP) and evaporator capacity similar to that of a conventional refrigerant. Here, the coefficient of performance (COP) refers to the total refrigeration effect compared to the work applied to the compressor, so the greater the coefficient of performance, the better the energy efficiency of the refrigeration / air conditioner. In addition, in order to use the compressor without major modifications, the alternative refrigerant must have a vapor pressure comparable to that of the existing refrigerant, ultimately providing a similar evaporator capacity.

본 발명의 목적은 기존의 R134a와 비슷한 성능을 내면서 지구온난화지수가 R134a에 비해 낮아서 R134a 냉매를 대체하거나 보충할 수 있는 3원 혼합냉매를 제공하는 것이다.An object of the present invention is to provide a three-way mixed refrigerant that can replace or supplement the R134a refrigerant because the global warming index is lower than that of R134a while showing similar performance as the conventional R134a.

상기 본 발명의 목적은 냉동/공조기용(에어컨/히트펌프용) 혼합냉매에 있어서 R1234yf 0.1 내지 99.8 중량%와 R152a 0.1 내지 99.8 중량%와 R134a 0.1 내지 99.8 중량%로 구성되며, R1234yf와 R152a와 R134a의 합은 100중량%인 3원 혼합냉매에 의해 달성된다.An object of the present invention is composed of R1234yf 0.1 to 99.8% by weight and R152a 0.1 to 99.8% by weight and R134a 0.1 to 99.8% by weight in a refrigeration / air conditioner (for air conditioning / heat pump) mixed refrigerant, R1234yf and R152a and R134a The sum is achieved by a ternary mixed refrigerant of 100% by weight.

또한 상기 3원 혼합냉매는 지구온난화지수가 150 이하가 되도록 하기 위해 R1234yf의 조성비율(중량%)을 Ｘ로 하고, R152a의 조성비율(중량%)을 Ｙ로 하고, R134a의 조성비율(중량%)을 Ｚ로 하였을 때에, (4/100)×Ｘ+(140/100)×Ｙ+(1430/100)×Ｚ≤150의 조건을 만족시키는 것이 바람직하며, 여기서 Ｘ=R1234yf의 조성비율(중량%), Ｙ=R152a의 조성비율(중량%), Ｚ=R134a의 조성비율(중량%), R1234yf의 지구온난화지수=4, R152a의 지구온난화지수=140, R134a의 지구온난화지수=1430인 것으로 한다.In addition, the ternary mixed refrigerant has a composition ratio (wt%) of R1234yf, a composition ratio (wt%) of R152a, and a composition ratio (wt%) of R134a so that the global warming index is 150 or less. ), Where (4/100) x 것이 + (140/100) x Ｙ + (1430/100) x Ｚ ≤ 150, it is preferable to satisfy the condition of 조성 = R1234yf. %), Ｙ = R152a composition ratio (wt%), Ｚ = R134a composition ratio (wt%), global warming index of R1234yf = 4, global warming index of R152a = 140, global warming index of R134a = 1430 do.

또한 온도구배를 거의 없게 하기 위해서는 상기 3원 혼합냉매에 포함된 R1234yf의 조성비율이 70 내지 90중량%인 것이 바람직하다.In addition, in order to almost eliminate the temperature gradient, the composition ratio of R1234yf included in the three-way mixed refrigerant is preferably 70 to 90% by weight.

본 발명에 따른 R1234yf와 R152a와 R134a로 구성된 3원 혼합냉매에 의하면 기존의 R134a와 비슷한 성능을 내면서 지구온난화지수가 R134a에 비해 낮아서 친환경적이다.According to the three-way mixed refrigerant consisting of R1234yf and R152a and R134a according to the present invention is similar to the conventional R134a while the global warming index is lower than R134a and environmentally friendly.

또한 본 발명에 따른 R1234yf와 R152a와 R134a로 구성된 3원 혼합냉매는 R1234yf에 비해 값이 저렴하고 R152a에 비해 가연성이 낮아 안전하다.In addition, the three-way mixed refrigerant consisting of R1234yf and R152a and R134a according to the present invention is cheaper than R1234yf and safer than flammability compared to R152a.

이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 R1234yf와 R152a와 R134a로 구성된 3원 혼합냉매의 구성에 대하여 설명한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described the configuration of the three-way mixed refrigerant consisting of R1234yf and R152a and R134a according to a preferred embodiment of the present invention.

본 발명은 증기 압축식 냉동/공조기에서 냉매(Refrigerant, 이하 R이라 한다)로 사용할 수 있는 물질 즉 'R1234yf와 R152a와 R134a로 구성된 3원 혼합냉매'에 관한 것이며 좀 더 구체적으로는 지금까지 자동차용 에어컨, 가정용 냉장고 등에 널리 사용되어 온 R134a 냉매를 대체하거나 보충할 수 있는 3원 혼합냉매에 관한 것이다. 좀 더 구체적으로 본 발명은 R1234yf와 R152a와 R134a를 혼합해서 만든 3원 '근공비 혼합냉매'(Near azeotrope)에 관한 것이다. The present invention relates to a material that can be used as a refrigerant (referred to as R) in a vapor compression refrigeration / air conditioner, that is, a three-way mixed refrigerant composed of R1234yf, R152a, and R134a. It relates to a three-way mixed refrigerant that can replace or supplement the R134a refrigerant widely used in air conditioners, home refrigerators, and the like. More specifically, the present invention relates to a three-way 'muscle azeotropic mixed refrigerant' (Near azeotrope) made by mixing R1234yf and R152a and R134a.

본 발명의 3원 혼합냉매를 개발하기 위하여 본 발명자는 미국 표준 연구소(National Institute of Standards and Technology, NIST)에서 개발한 냉동/공조기 시뮬레이션 프로그램인 Cycle-D를 사용하였다. In order to develop a three-way mixed refrigerant of the present invention, the inventor used Cycle-D, a freezing / air conditioning simulation program developed by the National Institute of Standards and Technology (NIST).

도 1은 본 발명에 따른 3원 혼합냉매가 사용되는 일반적인 냉동/공조기의 구성도로서 증발기, 응축기, 압축기, 팽창 밸브 등을 보여 준다. 1 is a schematic diagram of a general refrigeration / air conditioner in which a three-way mixed refrigerant according to the present invention is used, and shows an evaporator, a condenser, a compressor, an expansion valve, and the like.

냉동/공조기 시뮬레이션 프로그램의 정확도를 결정하는 중요 인자 중 하나는 냉매의 물성치이다. Cycle-D 프로그램은 미국, 일본, 유럽 연합 등에서 기준으로 삼고 있는 REFPROP이라는 물성치 계산 패키지를 사용하여 모든 냉매의 물성치를 계산한다. REFPROP 역시 미국 표준 연구소에서 개발한 것으로 정확성 및 적용성이 이미 입증되어 전 세계 냉동/공조 관련 유수 기업, 연구소, 대학에서 가장 널리 사용되는 프로그램이다. One of the important factors that determine the accuracy of the refrigeration / air conditioning simulation program is the properties of the refrigerant. The Cycle-D program calculates the properties of all refrigerants using a property calculation package called REFPROP, which is the standard in the US, Japan, and the European Union. REFPROP, also developed by the American Standards Institute, is the most widely used program in leading refrigeration and air conditioning companies, laboratories, and universities around the world for their proven accuracy and applicability.

본 발명자는 냉동/공조기용 대체/보충냉매의 오존층붕괴지수(ODP)가 반드시 0.0이어야 하며 가능한 한 지구온난화지수(GWP)가 R134a보다 낮아야 하고 특히 신규 자동차 에어컨에 적용하려면 지구온난화지수 150 이하가 되어야 한다는 판단 하에 에어컨 구동 조건(증발기 냉매 온도: 7℃, 응축기 냉매 온도: 45℃)에서 기존의 R134a의 성능과 또 R1234yf와 R152a와 R134a를 혼합한 3원 혼합냉매의 성능을 시뮬레이션을 통해 예측하였다. The inventors of the present invention suggest that the ozone layer decay index (ODP) of the replacement / supplemental refrigerant for refrigeration / air conditioners must be 0.0 and the global warming index (GWP) should be as low as R134a as possible, and especially the global warming index should be 150 or less to be applied to new air conditioners. In the air conditioner operating condition (evaporator refrigerant temperature: 7 ℃, condenser refrigerant temperature: 45 ℃) and the performance of the three-way mixed refrigerant in which R1234yf, R152a and R134a is mixed through the simulation.

표 1은 에어컨 구동 조건(증발기 냉매 온도 7℃, 응축기 냉매 온도 45℃)에서 시뮬레이션을 통해 얻은 결과들을 요약한 것으로서 기준이 되는 R134a와 본 발명에 따른 3원 혼합냉매의 성능 지수를 보여 준다. Table 1 summarizes the results obtained through the simulation in the air conditioner operating conditions (evaporator refrigerant temperature 7 ℃, condenser refrigerant temperature 45 ℃) shows the performance index of R134a as a reference and the three-way mixed refrigerant according to the present invention.

냉매Refrigerant 조성(중량%)Composition (% by weight) COPCOP COPdiff (%)COP diff (%) Tdis
(℃)Tdis
(℃) Tdisdiff (℃)Tdis diff (℃) GWP
GWP
R1234yfR1234yf R152aR152a R134aR134a R134aR134a 3.273.27 74.174.1 14301430 본 발명 실시예 1Inventive Example 1 9898 1One 1One 3.18 3.18 -2.8 -2.8 65.7 65.7 -8.4 -8.4 20 20 본 발명 실시예 2Inventive Example 2 9494 55 1One 3.19 3.19 -2.4 -2.4 66.7 66.7 -7.4 -7.4 25 25 본 발명 실시예 3Inventive Example 3 8989 1010 1One 3.20 3.20 -2.1 -2.1 67.8 67.8 -6.3 -6.3 32 32 본 발명 실시예 4Inventive Example 4 5959 4040 1One 3.24 3.24 -0.9 -0.9 75.0 75.0 0.9 0.9 73 73 본 발명 실시예 5Inventive Example 5 2929 7070 1One 3.25 3.25 -0.6 -0.6 82.4 82.4 8.3 8.3 113 113 본 발명 실시예 6Inventive Example 6 1010 9090 1One 3.30 3.30 0.9 0.9 86.3 86.3 12.2 12.2 141 141 본 발명 실시예 7Inventive Example 7 1One 9898 1One 3.33 3.33 1.8 1.8 87.5 87.5 13.4 13.4 152 152 본 발명 실시예 8Inventive Example 8 9494 1One 55 3.16 3.16 -3.4 -3.4 66.2 66.2 -7.9 -7.9 77 77 본 발명 실시예 9Inventive Example 9 8585 1010 55 3.19 3.19 -2.4 -2.4 68.2 68.2 -5.9 -5.9 89 89 본 발명 실시예 10Inventive Example 10 7575 2020 55 3.22 3.22 -1.5 -1.5 70.4 70.4 -3.7 -3.7 103 103 본 발명 실시예 11Inventive Example 11 5555 4040 55 3.23 3.23 -1.2 -1.2 75.5 75.5 1.4 1.4 130 130 본 발명 실시예 12Inventive Example 12 3030 6565 55 3.24 3.24 -0.9 -0.9 81.8 81.8 7.7 7.7 164 164 본 발명 실시예 13Inventive Example 13 1515 8080 55 3.28 3.28 0.3 0.3 84.8 84.8 10.7 10.7 184 184 본 발명 실시예 14Inventive Example 14 1One 9494 55 3.33 3.33 1.8 1.8 87.1 87.1 13.0 13.0 203 203 본 발명 실시예 15Inventive Example 15 8989 1One 1010 3.15 3.15 -3.7 -3.7 66.7 66.7 -7.4 -7.4 148 148 본 발명 실시예 16Inventive Example 16 8585 55 1010 3.17 3.17 -3.1 -3.1 67.5 67.5 -6.6 -6.6 153 153 본 발명 실시예 17Inventive Example 17 8080 1010 1010 3.19 3.19 -2.4 -2.4 68.5 68.5 -5.6 -5.6 160 160 본 발명 실시예 18Inventive Example 18 5050 4040 1010 3.23 3.23 -1.2 -1.2 76.1 76.1 2.0 2.0 201 201 본 발명 실시예 19Inventive Example 19 3030 6060 1010 3.24 3.24 -0.9 -0.9 81.2 81.2 7.1 7.1 228 228 본 발명 실시예 20Inventive Example 20 1010 8080 1010 3.29 3.29 0.6 0.6 85.2 85.2 11.1 11.1 255 255 본 발명 실시예 21Inventive Example 21 1One 8989 1010 3.33 3.33 1.8 1.8 86.6 86.6 12.5 12.5 268 268 본 발명 실시예 22Inventive Example 22 6969 1One 3030 3.17 3.17 -3.1 -3.1 67.8 67.8 -6.3 -6.3 433 433 본 발명 실시예 23Inventive Example 23 6565 55 3030 3.18 3.18 -2.8 -2.8 68.8 68.8 -5.3 -5.3 439 439 본 발명 실시예 24Inventive Example 24 6060 1010 3030 3.19 3.19 -2.4 -2.4 70.1 70.1 -4.0 -4.0 445 445 본 발명 실시예 25Inventive Example 25 5050 2020 3030 3.20 3.20 -2.1 -2.1 72.9 72.9 -1.2 -1.2 459 459 본 발명 실시예 26Inventive Example 26 3030 4040 3030 3.21 3.21 -1.8 -1.8 78.5 78.5 4.4 4.4 486 486 본 발명 실시예 27Inventive Example 27 1010 6060 3030 3.27 3.27 0.0 0.0 82.9 82.9 8.8 8.8 513 513 본 발명 실시예 28Inventive Example 28 1One 6969 3030 3.32 3.32 1.5 1.5 84.4 84.4 10.3 10.3 526 526 본 발명 실시예 29Inventive Example 29 3939 1One 6060 3.18 3.18 -2.8 -2.8 70.5 70.5 -3.6 -3.6 861 861 본 발명 실시예 30Inventive Example 30 3535 55 6060 3.18 3.18 -2.8 -2.8 71.9 71.9 -2.2 -2.2 866 866 본 발명 실시예 31Inventive Example 31 3030 1010 6060 3.18 3.18 -2.8 -2.8 73.6 73.6 -0.5 -0.5 873 873 본 발명 실시예 32Inventive Example 32 2525 1515 6060 3.18 3.18 -2.8 -2.8 75.1 75.1 1.0 1.0 880 880 본 발명 실시예 33Inventive Example 33 2020 2020 6060 3.19 3.19 -2.4 -2.4 76.6 76.6 2.5 2.5 887 887 본 발명 실시예 34Inventive Example 34 1010 3030 6060 3.24 3.24 -0.9 -0.9 79.0 79.0 4.9 4.9 900 900 본 발명 실시예 35Inventive Example 35 1One 3939 6060 3.29 3.29 0.6 0.6 80.6 80.6 6.5 6.5 913 913 본 발명 실시예 36Inventive Example 36 99 1One 9090 3.22 3.22 -1.5 -1.5 73.9 73.9 -0.2 -0.2 1289 1289 본 발명 실시예 37Inventive Example 37 77 33 9090 3.23 3.23 -1.2 -1.2 74.5 74.5 0.4 0.4 1291 1291 본 발명 실시예 38Inventive Example 38 55 55 9090 3.24 3.24 -0.9 -0.9 75.0 75.0 0.9 0.9 1294 1294 본 발명 실시예 39Inventive Example 39 33 77 9090 3.25 3.25 -0.6 -0.6 75.5 75.5 1.4 1.4 1297 1297 본 발명 실시예 40Inventive Example 40 1One 99 9090 3.27 3.27 0.0 0.0 75.9 75.9 1.8 1.8 1300 1300

※ ○ COP : 성능계수(Coefficient of performance, 증발기 용량/압축기에 가해진 일)※ ○ COP: coefficient of performance (Coefficient of performance, work done on evaporator capacity / compressor)

○ Tdis : 압축기 토출온도(Compressor discharge temperature)  ○ Tdis: Compressor discharge temperature

○ COPdiff : R134a 대비 성능계수 차이○ COP diff : Performance factor difference compared to R134a

○ Tdisdiff : R134a 대비 압축기 토출온도 차이○ Tdis diff : Difference in compressor discharge temperature compared to R134a

○ GWP : 이산화탄소 대비 100년 기준 지구온난화지수  ○ GWP: Global warming index based on 100 years

상기 [표 1]에 열거된 본 발명의 3원 혼합냉매의 실시예들에서는 R134a의 조성비율을 각각 1%(본 발명 실시예 1 내지 7), 5%(본 발명 실시예 8 내지 14), 10%(본 발명 실시예 15 내지 21), 30%(본 발명 실시예 22 내지 28), 60%(본 발명 실시예 29 내지 35), 90%(본 발명 실시예 36 내지 40)로 바꾸어 가면서 나머지 두 냉매의 양을 조절하여 대표적인 조성에서 성능을 시뮬레이션을 통해 예측하였다. In the embodiments of the three-way mixed refrigerant of the present invention listed in Table 1, the composition ratio of R134a is 1% (Examples 1 to 7), 5% (Examples 8 to 14), 10% (Inventive Examples 15-21), 30% (Inventive Examples 22-28), 60% (Inventive Examples 29-35), 90% (Inventive Examples 36-40) The amount of the remaining two refrigerants was adjusted to predict the performance in a typical composition through simulation.

표 1에서 볼 수 있듯이 에어컨 구동 조건에서 R1234yf와 R152a와 R134a를 혼합한 본 발명의 3원 혼합냉매는 전체 조성비율에 있어서 성능계수(COP)는 R134a와 비교해서 평균적으로 3.0% 정도 높거나 낮은 것으로 나타났고 압축기 토출온도는 평균적으로 9 내지 13℃ 정도 높거나 낮은 것으로 나타났다. 이런 정도의 편차는 실제 에어컨/히트펌프의 운전, 성능, 수명 등에 전혀 영향을 미치지 않으며 또 시스템 적정화 작업을 통해 충분히 보정될 수 있으므로 시스템 제조 시 생산자가 원하는 조성을 취하면 본 발명의 3원 혼합냉매로 기존의 R134a를 대체하는 데 전혀 문제가 없다.As can be seen from Table 1, the three-way mixed refrigerant of the present invention in which R1234yf, R152a, and R134a is mixed in air conditioner driving conditions has an average coefficient of performance (COP) of 3.0% higher or lower than that of R134a. Compressor discharge temperature is on average 9 to 13 ℃ high or low. This degree of deviation does not affect the operation, performance, or lifespan of the actual air conditioner / heat pump at all, and can be sufficiently compensated through the system optimization work. There is no problem replacing the existing R134a.

표 1은 또한 본 발명에 따른 3원 혼합냉매의 조성비율에 따른 이산화탄소 대비 100년 기준 지구온난화지수(GWP)를 보여준다. 표 1에 나타난 바와 같이, 본 발명에 따른 R1234yf와 R152a와 R134a로 구성된 3원 혼합냉매는 R134a의 조성비율이 감소하면 3원 혼합냉매의 지구온난화지수가 감소하는 경향을 보인다. Table 1 also shows the global warming index (GWP) based on 100 years compared to the carbon dioxide according to the composition ratio of the three-way mixed refrigerant according to the present invention. As shown in Table 1, the three-way mixed refrigerant consisting of R1234yf, R152a and R134a according to the present invention shows a tendency to decrease the global warming index of the three-way mixed refrigerant when the composition ratio of R134a decreases.

표 2는 에어컨 구동 조건(증발기 냉매 온도 7℃, 응축기 냉매 온도 45℃)이고 동시에 본 발명의 R1234yf/R152a/R134a 3원 혼합냉매의 R134a의 조성비율이 9% 이하인 조건에서의 다양한 조성비율에 따른 3원 혼합냉매의 성능 지표와 환경 지수를 시뮬레이션을 통해 예측한 결과를 나타낸 것이다.Table 2 shows the air conditioner driving conditions (evaporator refrigerant temperature 7 ℃, condenser refrigerant temperature 45 ℃) and at the same time according to various composition ratios in the composition ratio of R134a of the R1234yf / R152a / R134a three-way mixed refrigerant of the present invention is 9% or less The performance index and environmental index of ternary mixed refrigerant are shown through simulation.

냉매Refrigerant 조성(중량%)Composition (% by weight) COPCOP COPdiff (%)COP diff (%) Tdis
(℃)Tdis
(℃) Tdisdiff (℃)Tdis diff (℃) GWP
GWP
R1234yfR1234yf R152aR152a R134aR134a R134aR134a 3.273.27 74.174.1 14301430 본 발명 실시예 41Inventive Example 41 9494 1One 55 3.16 3.16 -3.4 -3.4 66.2 66.2 -7.9 -7.9 77 77 본 발명 실시예 42Inventive Example 42 9090 55 55 3.17 3.17 -3.1 -3.1 67.1 67.1 -7.0 -7.0 82 82 본 발명 실시예 43Inventive Example 43 8585 1010 55 3.19 3.19 -2.4 -2.4 68.2 68.2 -5.9 -5.9 89 89 본 발명 실시예 44Inventive Example 44 8080 1515 55 3.21 3.21 -1.8 -1.8 69.3 69.3 -4.8 -4.8 96 96 본 발명 실시예 45Inventive Example 45 7575 2020 55 3.22 3.22 -1.5 -1.5 70.4 70.4 -3.7 -3.7 103 103 본 발명 실시예 46Inventive Example 46 7070 2525 55 3.23 3.23 -1.2 -1.2 71.6 71.6 -2.5 -2.5 109 109 본 발명 실시예 47Inventive Example 47 6565 3030 55 3.23 3.23 -1.2 -1.2 72.9 72.9 -1.2 -1.2 116 116 본 발명 실시예 48Inventive Example 48 6060 3535 55 3.23 3.23 -1.2 -1.2 74.2 74.2 0.1 0.1 123 123 본 발명 실시예 49Inventive Example 49 5555 4040 55 3.23 3.23 -1.2 -1.2 75.5 75.5 1.4 1.4 130 130 본 발명 실시예 50Inventive Example 50 5050 4545 55 3.23 3.23 -1.2 -1.2 76.8 76.8 2.7 2.7 137 137 본 발명 실시예 51Inventive Example 51 4545 5050 55 3.23 3.23 -1.2 -1.2 78.1 78.1 4.0 4.0 143 143 본 발명 실시예 52Inventive Example 52 4040 5555 55 3.24 3.24 -0.9 -0.9 79.4 79.4 5.3 5.3 150 150 본 발명 실시예 53Inventive Example 53 3535 6060 55 3.24 3.24 -0.9 -0.9 80.6 80.6 6.5 6.5 157 157 본 발명 실시예 54Inventive Example 54 3030 6565 55 3.24 3.24 -0.9 -0.9 81.8 81.8 7.7 7.7 164 164 본 발명 실시예 55Inventive Example 55 2525 7070 55 3.25 3.25 -0.6 -0.6 82.9 82.9 8.8 8.8 171 171 본 발명 실시예 56Inventive Example 56 2020 7575 55 3.26 3.26 -0.3 -0.3 83.9 83.9 9.8 9.8 177 177 본 발명 실시예 57Inventive Example 57 1515 8080 55 3.28 3.28 0.3 0.3 84.8 84.8 10.7 10.7 184 184 본 발명 실시예 58Inventive Example 58 1010 8585 55 3.29 3.29 0.6 0.6 85.7 85.7 11.6 11.6 191 191 본 발명 실시예 59Inventive Example 59 55 9090 55 3.31 3.31 1.2 1.2 86.5 86.5 12.4 12.4 198 198 본 발명 실시예 60Inventive Example 60 1One 9494 55 3.33 3.33 1.8 1.8 87.1 87.1 13.0 13.0 203 203 본 발명 실시예 61Inventive Example 61 9090 1One 99 3.15 3.15 -3.7 -3.7 66.6 66.6 -7.5 -7.5 134 134 본 발명 실시예 62Inventive Example 62 8585 66 99 3.17 3.17 -3.1 -3.1 67.6 67.6 -6.5 -6.5 141 141 본 발명 실시예 63Inventive Example 63 8080 1111 99 3.19 3.19 -2.4 -2.4 68.7 68.7 -5.4 -5.4 147 147 본 발명 실시예 64Inventive Example 64 7575 1616 99 3.21 3.21 -1.8 -1.8 69.8 69.8 -4.3 -4.3 154 154 본 발명 실시예 65Inventive Example 65 7070 2121 99 3.22 3.22 -1.5 -1.5 71.0 71.0 -3.1 -3.1 161 161 본 발명 실시예 66Inventive Example 66 6565 2626 99 3.23 3.23 -1.2 -1.2 72.3 72.3 -1.8 -1.8 168 168 본 발명 실시예 67Inventive Example 67 6060 3131 99 3.23 3.23 -1.2 -1.2 73.6 73.6 -0.5 -0.5 175 175 본 발명 실시예 68Inventive Example 68 5555 3636 99 3.23 3.23 -1.2 -1.2 74.9 74.9 0.8 0.8 181 181 본 발명 실시예 69Inventive Example 69 5050 4141 99 3.23 3.23 -1.2 -1.2 76.2 76.2 2.1 2.1 188 188 본 발명 실시예 70Inventive Example 70 4545 4646 99 3.23 3.23 -1.2 -1.2 77.6 77.6 3.5 3.5 195 195 본 발명 실시예 71Inventive Example 71 4040 5151 99 3.23 3.23 -1.2 -1.2 78.8 78.8 4.7 4.7 202 202 본 발명 실시예 72Inventive Example 72 3535 5656 99 3.23 3.23 -1.2 -1.2 80.1 80.1 6.0 6.0 209 209 본 발명 실시예 73Inventive Example 73 3030 6161 99 3.24 3.24 -0.9 -0.9 81.3 81.3 7.2 7.2 215 215 본 발명 실시예 74Inventive Example 74 2525 6666 99 3.25 3.25 -0.6 -0.6 82.4 82.4 8.3 8.3 222 222 본 발명 실시예 75Inventive Example 75 2020 7171 99 3.26 3.26 -0.3 -0.3 83.4 83.4 9.3 9.3 229 229 본 발명 실시예 76Inventive Example 76 1515 7676 99 3.27 3.27 0.0 0.0 84.4 84.4 10.3 10.3 236 236 본 발명 실시예 77Inventive Example 77 1010 8181 99 3.29 3.29 0.6 0.6 85.3 85.3 11.2 11.2 243 243 본 발명 실시예 78Inventive Example 78 55 8686 99 3.31 3.31 1.2 1.2 86.1 86.1 12.0 12.0 249 249 본 발명 실시예 79Inventive Example 79 33 8888 99 3.32 3.32 1.5 1.5 86.4 86.4 12.3 12.3 252 252 본 발명 실시예 80Inventive Example 80 1One 9090 99 3.33 3.33 1.8 1.8 86.7 86.7 12.6 12.6 255 255

※ ○ COP : 성능계수(Coefficient of performance, 증발기 용량/압축기에 가해진 일)※ ○ COP: coefficient of performance (Coefficient of performance, work done on evaporator capacity / compressor)

○ Tdis : 압축기 토출온도(Compressor discharge temperature)  ○ Tdis: Compressor discharge temperature

○ COPdiff : R134a 대비 성능계수 차이○ COP diff : Performance factor difference compared to R134a

○ Tdisdiff : R134a 대비 압축기 토출온도 차이○ Tdis diff : Difference in compressor discharge temperature compared to R134a

○ GWP : 이산화탄소 대비 100년 기준 지구온난화지수  ○ GWP: Global warming index based on 100 years

도 2는 본 발명의 3원 혼합냉매의 전체 조성비율에서의 지구온난화지수를 보여주는 선도이다. 도 2의 선도는 아래의 수학식 1에 의해 만들어진 것이며, 본 발명의 3원 혼합냉매의 조성비율에 따른 지구온난화지수는 이하의 수학식 1에 의해 도출될 수 있다.2 is a diagram showing the global warming index at the total composition ratio of the three-way mixed refrigerant of the present invention. 2 is made by Equation 1 below, and the global warming index according to the composition ratio of the three-way mixed refrigerant of the present invention may be derived by Equation 1 below.

(4/100)×Ｘ+(140/100)×Ｙ+(1430/100)×Ｚ= 3원 혼합냉매의 지구온난화지수(4/100) × Ｘ + (140/100) × Ｙ + (1430/100) × Ｚ = Global warming potential of three-way mixed refrigerants

위 수학식 1의 Ｘ, Ｙ 및 Ｚ는 다음과 같다.Ｘ, Ｙ and 의 of Equation 1 above are as follows.

Ｘ=R1234yf의 조성비율(중량%) Ｘ = composition ratio of R1234yf (% by weight)

Ｙ=R152a의 조성비율(중량%)Ｙ = composition ratio of R152a (wt%)

Ｚ=R134a의 조성비율(중량%)Ｚ = composition ratio of R134a (wt%)

또한 R1234yf, R152a 및 R134a의 지구온난화지수는 다음과 같다.In addition, the global warming index of R1234yf, R152a and R134a is as follows.

R1234yf의 지구온난화지수=4 Global Warming Index of R1234yf = 4

R152a의 지구온난화지수=140 Global Warming Index of R152a = 140

R134a의 지구온난화지수=1430Global Warming Index of R134a = 1430

즉 3원 혼합냉매를 구성하는 각 조성들의 지구온난화지수에 해당 조성의 조성비율을 곱한 것을 합산하여 3원 혼합냉매의 지구온난화지수를 구한 것이다. 예를 들면 본 발명 실시예62의 R1234yf 85중량%와 R152a 6중량%와 R134a 9중량%로 된 3원 혼합냉매의 지구온난화지수는 위 수학식 1에 의해 계산하면 "(4/100)×85+(140/100)×6+(1430/100)×9= 140.05"가 된다. In other words, the global warming index of each component of the three-way mixed refrigerant is multiplied by the composition ratio of the corresponding composition to obtain the global warming index of the three-way mixed refrigerant. For example, the global warming index of the ternary mixed refrigerant consisting of 85% by weight of R1234yf, 6% by weight of R152a, and 9% by weight of R134a of Example 62 of the present invention is calculated according to Equation 1 above, " (4/100) × 85. + (140/100) × 6 + (1430/100) × 9 = 140.05 ".

또한 도 2의 지구온난화지수 선도로부터 R1234yf 50중량%와 R152a 40중량%와 R134a 10중량%로 된 3원 혼합냉매의 지구온난화지수를 구하는 방법은 도 2에서 R1234yf=0.5의 선과 R152a=0.4의 선과 R134a=0.1의 선이 교차하는 점의 값을 구하면 되며, 상기 조성비율의 경우 지구온난화지수는 약 200이 된다. In addition, the method of obtaining the global warming index of the three-way mixed refrigerant consisting of 50% by weight of R1234yf, 40% by weight of R152a, and 10% by weight of R134a from the diagram of the global warming index of FIG. 2 is shown in the line of R1234yf = 0.5 and R152a = 0.4 in FIG. It is necessary to obtain the value of the point where the line of R134a = 0.1 intersects, and in the case of the composition ratio, the global warming index is about 200.

도 2에 도시된 숫자가 기입된 선들은 '동일한 지구온난화지수를 갖는 3원 혼합냉매의 조성비율들'을 연결한 '등 지구온난화지수 선'들을 표시한 것이다.The numbered lines shown in FIG. 2 indicate 'equal global warming index lines' connecting 'composition ratios of three-way mixed refrigerants having the same global warming index'.

본 발명의 3원 혼합냉매의 지구온난화지수가 150 이하가 되도록 하기 위해서는 [(4/100)×Ｘ+(140/100)×Ｙ+(1430/100)×Ｚ≤150]의 조건을 만족시키도록 본 발명의 3원 혼합냉매의 각 조성의 조성비율을 특정하면 된다.In order to make the global warming index of the three-way mixed refrigerant of the present invention be 150 or less, the condition of [(4/100) × Ｘ + (140/100) × Ｙ + (1430/100) × Ｚ≤150] is satisfied. What is necessary is just to specify the composition ratio of each composition of the ternary mixed refrigerant of this invention.

도 2 및 표 2에서 보여지듯이, 본 발명에 따른 R1234yf와 R152a와 R134a로 구성된 3원 혼합냉매의 경우 R134a의 조성비율이 9% 미만일 때는 대부분의 조성비율에서 지구온난화지수가 150 이하가 된다. 또한 성능계수나 압축기 토출 온도도 다른 모든 조성비율에서의 값들과 유사하다. As shown in Figure 2 and Table 2, in the case of the three-way mixed refrigerant consisting of R1234yf and R152a and R134a according to the invention when the composition ratio of R134a is less than 9%, the global warming index is 150 or less at most of the composition ratio. The coefficient of performance or the compressor discharge temperature are also similar to the values at all other compositional ratios.

따라서 2011년부터 제조될 신규 자동차 에어컨에 9% 미만의 R134a를 포함하는 3원 혼합냉매를 충전할 경우 R134a에 비해 약 90% 정도 지구온난화지수를 줄일 수 있다. 참고로 표 1과 표 2에서는 R152a의 지구온난화지수를 140으로 놓고 지구온난화지수를 계산했지만 최근 들어 R152a의 지구온화지수는 120 정도로 밝혀지고 있다. 따라서 실제로 본 발명의 3원 혼합냉매의 지구온난화지수는 표 1과 표 2에 있는 값들보다 낮으므로, 본 발명의 3원 혼합냉매에서 R134a나 R152a의 조성비율이 표 1과 표 2에 있는 것보다 조금 높더라도 지구온난화지수의 조건을 만족할 수 있다. Therefore, when a three-way mixed refrigerant containing less than 9% R134a is charged to a new car air conditioner to be manufactured from 2011, the global warming index can be reduced by about 90% compared to R134a. For reference, in Table 1 and Table 2, the global warming index was calculated by setting the global warming index of R152a to 140, but recently, the global warming index of R152a is about 120. Therefore, since the global warming index of the three-way mixed refrigerant of the present invention is lower than the values shown in Table 1 and Table 2, the composition ratio of R134a or R152a in the three-way mixed refrigerant of the present invention is lower than that of Table 1 and Table 2. A little higher can satisfy the conditions of the Global Warming Index.

한편 2011년부터 R134a를 규제한다고 해도 이미 그때에는 전 세계에 수천 만대의 기존 차량에 R134a가 충전되어 있을 것이다. 자동차 에어컨의 특성 상 시스템의 냉매는 외부로 누출되기 마련이므로 대개 2년 주기로 적정량의 냉매를 보충해 주어야 한다. 이 경우 R134a보다 지구온난화지수가 낮은 냉매를 충전하여 기존 냉매를 보충하면 지구 환경 보호에 큰 이득이 될 것이다. 본 발명의 3원 혼합냉매는 R134a의 조성비율이 높은 경우에는 지구온난화지수가 150 이상이 되어 지구온난화지수의 상한 조건을 만족시키기 못하므로 신규 차량의 에어컨에는 적용할 수 없지만 기존 차량의 에어컨에는 R134a를 보충할 수 있는 보충냉매로 유용하게 쓸 수 있다. 물론 본 발명의 3원 혼합냉매로 보충을 할 경우 R134a로 보충할 때보다 지구온난화를 방지하는 측면에서 훨씬 더 유리하다.In the meantime, even if the R134a has been regulated since 2011, there will already be R134a charged to tens of millions of existing vehicles worldwide. Due to the characteristics of automotive air conditioners, the refrigerant in the system is leaked to the outside, and therefore, an appropriate amount of refrigerant should be replenished every two years. In this case, replenishing the existing refrigerant by charging a refrigerant with a lower global warming index than R134a will greatly protect the global environment. When the three-way mixed refrigerant of the present invention has a high composition ratio of R134a, the global warming index is 150 or more, so it is not applicable to the air conditioner of the new vehicle, but it is not applicable to the air conditioner of the new vehicle. It can be useful as a supplementary refrigerant that can supplement. Of course, when supplementing with the three-way mixed refrigerant of the present invention is much more advantageous in terms of preventing global warming than when supplementing with R134a.

본 발명의 3원 혼합냉매를 구성하는 냉매인 HFO-1234yf(R1234yf)는 오존층붕괴지수가 0.0이고 지구온난화지수가 4로 매우 낮아서 유럽 연합(EU)의 강제 규정을 만족시킬 수 있다. 또 R1234yf의 경우 기존에 상용화되어 있는 자동차 에어컨에 큰 변화 없이 적용할 수 있어서 생산 제조 측면에서 매우 유리하다는 장점이 있다. 그러나 R1234yf는 제조 공정이 복잡하여 단가가 기존 냉매의 10배 이상 높다는 단점이 있으며 또한 약한 가연성을 띄고 있다.HFO-1234yf (R1234yf), the refrigerant constituting the ternary mixed refrigerant of the present invention, the ozone layer decay index is 0.0 and the global warming index is very low as 4 to satisfy the European Union (EU) mandatory regulations. In addition, the R1234yf has the advantage of being very advantageous in terms of production and manufacturing since it can be applied to the existing commercially available automotive air conditioners without major changes. However, R1234yf has a disadvantage that the unit cost is more than 10 times higher than the existing refrigerant due to the complicated manufacturing process, and also has weak flammability.

R152a는 R134a와 비슷한 증기압을 갖는 수소화불화탄소(HFC)로서 오존층붕괴지수(Ozone depletion potential, ODP)가 없고 지구온난화지수도 140으로 R134a의 지구온난화지수의 10분의 1 수준이다. R152a is a hydrofluorocarbon (HFC) with a vapor pressure similar to that of R134a. It has no ozone depletion potential (ODP) and a global warming index of 140, which is one tenth of the global warming index of R134a.

순수 R152a는 미국냉동공조학회(ASHRAE)의 냉매 표준 분류에서 중급 가연성 물질(A2 등급)로 분류되어 있다. 참고로 가연성 지표로는 희박가연한계(Lower flammability limit, LFL)를 사용하는데 R152a의 LFL은 4.3%이다. LFL은 값이 낮을 수록 가연성이 큰 것을 의미한다. R1234yf 역시 미국냉동공조학회의 냉매 표준 분류에서 중급 가연성 물질(A2 등급)로 분류되어 있지만 R152a에 비하면 가연성이 훨씬 약하다. 참고로 R1234yf의 LFL은 6.8%이다. 또한 R134a는 비가연성 물질이다. 따라서 R152a에 R1234yf와 R134a를 혼합하면 필연적으로 R152a에 비해 가연성이 줄어들 수밖에 없다. 그러므로 본 발명의 3원 혼합냉매는 R152a와 비슷한 성능을 유지하면서도 가연성을 크게 낮추어 실제 시스템에 냉매를 적용하는 데 위험 부담이 줄어든다는 장점을 가지고 있다.Pure water R152a is classified as an intermediate combustible material (grade A2) by the American Society of Refrigeration and Air Conditioning (ASHRAE). For reference, the flammability indicator uses the lower flammability limit (LFL), and the LFL of R152a is 4.3%. LFL means lower value means more flammability. R1234yf is also classified as a medium combustible material (grade A2) in the American Refrigeration and Air Conditioning Society's standard classification for refrigerants, but is far less flammable than R152a. For reference, the LFL of R1234yf is 6.8%. R134a is also a nonflammable material. Therefore, mixing R1234yf and R134a in R152a inevitably reduces flammability compared to R152a. Therefore, the three-way mixed refrigerant of the present invention has the advantage of reducing the risk of applying the refrigerant to the actual system by greatly reducing the flammability while maintaining the performance similar to R152a.

본 발명에서 제안하는 3원 근공비 혼합냉매는 자동차 에어컨 등에서 기존의 R134a에 비해 냉방 능력이 비슷하므로 압축기를 개조하지 않고 냉매를 적용할 수 있다(Drop-in 대체). The three-way near-air mixture mixed refrigerant proposed by the present invention has a similar cooling capacity as compared to the conventional R134a in an automobile air conditioner, so that a refrigerant can be applied without modifying the compressor (replaced Drop-in).

본 발명의 3원 혼합냉매는 조성비율에 따라 지구온난화지수가 150 이하의 것은 2011년부터 제조되는 신규 자동차의 에어컨에 장기적 대체냉매로 쓸 수 있고, 본 발명의 3원 혼합냉매는 조성비율에 따라 지구온난화지수가 150 이상인 것은 기존 자동차 에어컨에 보충냉매로 쓸 수 있다. According to the composition ratio of the three-way mixed refrigerant of the present invention, the global warming index of 150 or less can be used as a long-term alternative refrigerant for air conditioners of new cars manufactured from 2011, and the three-way mixed refrigerant of the present invention is used according to the composition ratio. If the global warming index is 150 or more, it can be used as a supplementary refrigerant in existing automobile air conditioners.

중급 가연성 물질인 R152a에 약가연성 물질인 R1234yf와 비가연성 물질인 R134a를 혼합한 본 발명의 3원 혼합냉매는 R152a보다 가연성이 훨씬 낮으며, R134a의 양이 늘어나면 조성에 따라 거의 가연성이 없게 될 수도 있다. 또 R152a와 R134a의 경우 제조 단가가 매우 낮으므로(현 시점에서 R1234yf에 비해 10-20배 정도 가격이 저렴함), R152a와 R134a의 두 냉매와 R1234yf를 혼합한 본 발명의 3원 혼합냉매는 순수 R1234yf에 비해 제조 단가가 훨씬 낮다.The three-way mixed refrigerant of the present invention, in which R152a, a medium combustible material, R1234yf, a non-flammable material, and R134a, a non-flammable material, is much less combustible than R152a, and as the amount of R134a increases, it becomes almost incombustible depending on the composition. It may be. In addition, the manufacturing cost of R152a and R134a is very low (10-20 times cheaper than R1234yf at this time), so the three-way mixed refrigerant of the present invention, which is a mixture of two refrigerants R152a and R134a and R1234yf, is pure R1234yf. Compared to the manufacturing cost is much lower.

한편 '비공비 혼합냉매'(Non-azeotropic refrigerant mixture)의 경우 증발시 온도구배(Temperature glide)가 크면 시스템에 누출이 있을 경우 '조성 분리'(Fractionation)로 인해 시스템 용량이 저하될 수 있다. 그러나 본 발명에서 제안하는 3원 혼합냉매는, 본 발명의 3원 혼합냉매의 온도구배 선도를 도시한 도 3에서 볼 수 있듯이, 대부분의 조성에서 증발 시 온도구배가 1.0℃ 정도인 '근공비 혼합냉매'이므로 거의 순수한 냉매나 '공비 혼합냉매'(Azeotrope)와 같다. 따라서 본 발명에 따른 3원 혼합냉매의 경우 거의 모든 조성에서 '조성 분리' 같은 실제적인 문제가 생기지 않으므로 시스템 적용 시 실질적인 문제를 피할 수 있다. 도 3에 도시된 숫자가 기입된 선들은 동일한 온도구배를 갖는 본 발명의 3원 혼합냉매의 조성비율들을 연결한 '등 온도구배 선'이다.On the other hand, in the case of non-azeotropic refrigerant mixtures, if the temperature gradient during evaporation is large, the system capacity may be reduced due to compositional separation if there is a leak in the system. However, in the three-way mixed refrigerant proposed in the present invention, as shown in FIG. 3 showing the temperature gradient diagram of the three-way mixed refrigerant of the present invention, the temperature gradient during evaporation in most compositions is about 1.0 ° C. 'Coolant' is almost the same as a pure refrigerant or 'azeotrope'. Therefore, in the case of the three-way mixed refrigerant according to the present invention, since practical problems such as 'composition separation' do not occur in almost all compositions, practical problems may be avoided when applying the system. The numbered lines shown in FIG. 3 are 'isothermal gradient lines' connecting the composition ratios of the three-way mixed refrigerants of the present invention having the same temperature gradient.

또한 본 발명에 따른 3원 혼합냉매를 구성하는 R1234yf, R152a 및 R134a의 증기압이 비슷하므로 도 3에서 볼 수 있듯이 R1234yf의 양이 70 내지 90중량% 정도가 되면 실제적으로 온도구배가 전혀 없는 공비 혼합냉매를 형성할 가능성도 있다. 이렇게 되면 그 조성 혼합물은 순수냉매와 동일한 특성을 가지므로 조성 분리 현상이 전혀 없이 시스템에 적용될 수 있다. In addition, since the vapor pressures of R1234yf, R152a and R134a constituting the three-way mixed refrigerant according to the present invention are similar, as shown in FIG. 3, when the amount of R1234yf is about 70 to 90% by weight, it is practically no azeotropic mixed refrigerant. There is also the possibility to form. In this case, the composition mixture has the same characteristics as the pure refrigerant and can be applied to the system without any composition separation phenomenon.

도 1은 본 발명에 따른 3원 혼합냉매의 성능을 실험하기 위하여 사용한 냉동/공조기(에어컨/히트펌프)의 구성도이다.1 is a block diagram of a refrigeration / air conditioner (air conditioner / heat pump) used to test the performance of the three-way mixed refrigerant according to the present invention.

도 2는 본 발명의 3원 혼합냉매의 전체 조성비율에 따른 지구온난화지수를 보여 주는 선도이다. Figure 2 is a diagram showing the global warming index according to the total composition ratio of the three-way mixed refrigerant of the present invention.

도 3은 본 발명의 3원 혼합냉매의 전체 조성비율에 따른 온도구배를 보여 주는 선도이다. Figure 3 is a diagram showing the temperature gradient according to the total composition ratio of the three-way mixed refrigerant of the present invention.

Claims (3)

냉동/공조기용(에어컨/히트펌프용) 혼합냉매에 있어서 R1234yf 0.1 내지 99.8 중량%와 R152a 0.1 내지 99.8 중량%와 R134a 0.1 내지 99.8 중량%로 구성되며, R1234yf와 R152a와 R134a의 합은 100중량%인 것을 특징으로 하는 3원 혼합냉매.Combination refrigerants for refrigeration / air conditioning (for air conditioners / heat pumps) consist of 0.1 to 99.8% by weight of R1234yf, 0.1 to 99.8% by weight of R152a and 0.1 to 99.8% by weight of R134a, and the sum of R1234yf, R152a and R134a is 100% by weight Three-way mixed refrigerant, characterized in that. 제1항에 있어서, The method of claim 1, 지구온난화지수가 150 이하가 되도록 하기 위해 R1234yf의 조성비율(중량%)을 Ｘ로 하고, R152a의 조성비율(중량%)을 Ｙ로 하고, R134a의 조성비율(중량%)을 Ｚ로 하였을 때에, (4/100)×Ｘ+(140/100)×Ｙ+(1430/100)×Ｚ≤150의 조건을 만족시키는 것을 특징으로 하는 3원 혼합냉매.When the composition ratio (wt%) of R1234yf is set to R, the composition ratio (wt%) of R152a is set to R, and the composition ratio (wt%) of R134a is set to make the global warming index 150 or less. A ternary mixed refrigerant characterized by satisfying the condition of (4/100) x Ｘ + (140/100) Ｙ ((1430/100) x Ｚ ≤ 150. (청구항 2에서, Ｘ=R1234yf의 조성비율(중량%), Ｙ=R152a의 조성비율(중량%), Ｚ=R134a의 조성비율(중량%), R1234yf의 지구온난화지수=4, R152a의 지구온난화지수=140, R134a의 지구온난화지수=1430)(In claim 2, Ｘ = R1234yf composition ratio (wt%), Ｙ = R152a composition ratio (wt%), Ｚ = R134a composition ratio (wt%), Global warming index of R1234yf = 4, Global warming of R152a Index = 140, global warming index of R134a = 1430) 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 3원 혼합냉매에 포함된 상기 R1234yf의 조성비율이 70 내지 90중량%인 것을 특징으로 하는 3원 혼합냉매.The ternary mixed refrigerant according to claim 1 or 2, wherein the composition ratio of R1234yf contained in the ternary mixed refrigerant is 70 to 90% by weight.
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