KR950014731B1 - 1,1,1-트리플루오로에탄,퍼플루오로프로판및프로판의혼합물과냉매액,에어로솔추진제또는플라스틱발포를위한발포제로서의그들의용도 - Google Patents

1,1,1-트리플루오로에탄,퍼플루오로프로판및프로판의혼합물과냉매액,에어로솔추진제또는플라스틱발포를위한발포제로서의그들의용도 Download PDF

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Abstract

내용 없음.

Description

1,1,1-트리플루오로에탄, 퍼플루오로프로판 및 프로판의 혼합물과 냉매액, 에어로솔 추진제 또는 플라스틱 발포를 위한 발포제로서의 그들의 용도
본 발명은 환경에 영향을 주지 않거나, 거의 영향을 주지 않는 낮은 끓는점의 냉매액 혼합물 및 저온 압축 냉동 시스템에서 클로로플루오로카본(CFCs)을 대치하려는 의도에 관한 것이다.
오존에 대한 높은 공동작용 효과 때문에, CFCs는 염소를 함유하지 않고 결과로서 환경에 덜 공격적인 냉매액으로 장기간후 또는 중간 정도의 기한 후로 현재 대치되어 가고 있다.
완전하게 할로겐화한 화합물과 비교했을때 1,1,1-트리플루오로에탄(HFA 143a), 퍼플루오로프로판(HFA 218) 및 프로판(R290)은 환경에 매우 약한 효과를 갖는다. 그러나, 냉동에서 그들의 사용은 비교적 작은 냉동력, 높은 압축비 및 결과적으로 높은 작동 비용을 초래한다.
부피를 기준으로, 대략 25~65%의 HFA 143a, 1~70%의 HFA 218 및 5~34%의 R290을 함유하는 혼합물은 각 구성성분과 비교했을때 더 낮은 압축비와 함께 상당히 더 높은 냉동력을 나타낸다.
통상의 끊는점에서 HFA 218 함량은 대략 30부피%이고, R 290은 대략 22%, HFA 143a는 대략 48%인 세가지 구성 성분은 1.013바에서 대략 -54.7℃의 최소 끊는점을 갖는 공비 혼합물을 형성한다는 것을 알아 내었다. 이러한 조성물은 명백히 혼합물의 압력 작용에 따라 변한다.
또한, 35~59%의 HFA 143a, 12~31%의 R 290 및 10~53%의 HFA 218의 부피 분획인 경우, 혼합물은 유사 공비 혼합물을(pseudoazeotropic) 나타낸다.
그들의 낮은 끊는점 때문에 본 발명에 따른 혼합물은 낮은 온도의 산업적 또는 통상의 냉동의 경우에 끊는점이 낮은 (-40℃ ; -50℃) 냉매액으로 사용할 수 있다. 특히 매우 바람직한 냉매 혼합물은 상술한 공비 혼합물인 것이 특히 바람직하다.
CFCs와 밀접한 물성을 갖으면서, 본 발명에 따른 혼합물은 또한 에어로솔 추진제 또는 플라스틱 발포를 위한 발포제로서 또한 사용할 수 있다.
하기의 실시예로 본 발명의 제한 없이 본 발명을 설명한다.
[실시예 1]
HFA 143a/R 290/HFA 218 공비 혼합물은 1.013바에서 HFA 143a, R 290 및 HFA 218의 각종 혼합물의 끓는점을 측정하여 실험적으로 증명된다.
헤이스(Heise) 압력계로 0.005바 보다 더 정확하게 압력을 측정한다.
각종 HFA 143a, R 290 및 HFA 218 조성물에 대하여 측정한 통상의 끊는점을 하기표에 나타낸다 :
[표 1]
이 표를 도표화(3원 도표)한 결과 대략 44~56.5%의 HFA 143a, 대략 18.5~23%의 R 290 및 대략 20.5~37.5%의 HFA 218의 부피 분획의 경우 통상의 끊는점이 최소화 되는 것으로 나타났다.
또한, 35~59%의 HFA 143a 12~31%의 R 290, 20~53%의 HFA 218의 부피 분획의 경우 혼합물은 유사-공비 혼합물 처럼 행동하고 있었다.
표 2은 부피를 기준으로 47.4%의 HFA 143a, 22.3%의 R 290 및 30.3%의 HFA 218을 함유하는 혼합물과 순수한 물질에 대한 압력/온도와의 관계를 나타낸다.
[표 2]
공비 혼합물의 공기 압력은 광범위한 온도범위에서 순수한 물질의 증기압 보다 더 높았다. 이러한 결과는 혼합물이 이러한 온도간격 전부에 걸쳐서 공비 혼합물로 남아 있는 것을 나타낸다.
[실시예 2]
본 실시예는 냉매액으로서 사용되는 본 발명에 따른 혼합물을 설명한다.
본 발명에 따른 각종 혼합물의 열역학적 수행을 그들 자신의 세가지 구성 성분의 수행 및 CFC 502(부피를 기준으로 48.8%의 클로로디플루오로메탄 및 51.2%의 클로로펜타플루오로에탄)의 수행을 하기의 통상적인 냉동계와 유사한 조건하에서 비교한다 :
응축 온도 : +30℃
증발 온도 : -40℃
과냉약 액체 : -10℃
압축 흡인에서 과가열(superheating) 증기 : +30℃
표 3에서 순수한 HFA 143a, 순수한 R 290, 순수한 HFA 218, 본 발명에 따른 7가지 혼합물 및 CFC 502의 경우에 상기 조건하에서 관측된 열역학적 수행을 요약한다.
[표 3]
(*) CFC 502에 대하여
본 발명에 따른 혼합물은 순수한 HFA 143a, 순수한 R 290, 순수한 HFA 218, 및 CFC 502 보다 몇가지 더 유리한 점을 제공한다. 즉 :
압축기 용적 효율의 증가와 그로 인한 공장 운전 비용이 절감된 더 낮은 압축비 ;
냉각 순환에서, 혼합물의 양호한 안정성을 촉진시키는 CFC 502 또는 HFA 143a에 대하여 대략 10℃ 더 낮은 압축기에서의 온도 ;
실제적으로 주어진 냉매 분말에서 순수한 HFA 143a, 또는 CFC 502를 사용한 것보다 더 작은 압축기 사용을 허여하는 매우 유용한 부피 냉매 분말.
또한 본 발명에 따른 공비 혼합물의 경우에 유용한 부피 냉매 분말의 증가는 CFC 502를 위해 이미 설치된 공장의 유용한 냉매 분말을 26%까지 증가시킬 수 있다.

Claims (12)

  1. 부피를 기준으로, 대략 25~65%의 1,1,1-트리플루오로에탄, 1~70%의 퍼플루오로프로판 및 5~34%의 프로판을 함유하는 혼합물.
  2. 제1항에 있어서, 부피를 기준으로 대략 35~59%의 1,1,1-트리플루오로에탄, 10~53%의 퍼플루오로프로판 및 12~31%의 프로판을 함유하는 혼합물.
  3. 제2항에 있어서, 부피를 기준으로, 대략 48%의 1,1,1-트리플루오로에탄, 30%의 퍼플루오로프로판 및 22%의 프로판을 함유하며, 대응하는 공비 혼합물의 최소 끊는점은 1.013바에서 대략 -54.7℃인 것을 특징으로 하는 혼합물.
  4. 냉매액으로서 사용되는 제1항에 따른 혼합물.
  5. 에어로솔 추진제로서 사용되는 제1항에 따른 혼합물.
  6. 플라스틱 발포를 위한 발포제로서 사용되는 제1항 따른 혼합물.
  7. 제4항에 있어서, 부피를 기준으로 대략 35~59%의 1,1,1-트리플루오로에탄, 10~53%의 퍼플루오로프로판 및 12~31%의 프로판을 함유함을 특징으로 하는 혼합물.
  8. 제4항에 있어서, 부피를 기준으로, 대략 48%의 1,1,1-트리플루오로에탄, 30%의 퍼플루오로프로판 및 22%의 프로판을 함유하며, 대응하는 공비 혼합물의 최소 끊는점은 1.013바에서 대략 -54.7℃인 것을 특징으로 하는 혼합물.
  9. 제5항에 있어서, 부피를 기준으로 대략 35~59%의 1,1,1-트리플루오로에탄, 10~53%의 퍼플루오로프로판 및 12~31%의 프로판을 함유함을 특징으로 하는 혼합물.
  10. 제5항에 있어서, 부피를 기준으로, 48%의 1,1,1-트리플루오로에탄, 30%의 퍼플루오로프로판 및 22%의 프로판을 함유하며, 대응하는 공비 혼합물의 최소 끊는점은 1.013바에서 대략 -54.7℃인 것을 특징으로 하는 혼합물.
  11. 제6항에 있어서, 부피를 기준으로 대략 35~59%의 1,1,1-트리플루오로에탄, 10~53%의 퍼플루오로프로판 및 12~31%의 프로판을 함유함을 특징으로 하는 혼합물.
  12. 제6항에 있어서, 부피를 기준으로, 48%의 1,1,1-트리플루오로에탄, 30%의 퍼플루오로프로판 및 22%의 프로판을 함유하며, 대응하는 공비 혼합물의 최소 끊는점은 1.013바에서 대략 -54.7℃인 것을 특징으로 하는 혼합물.
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