TWI470071B - Production method of hydrocarbon mixed refrigerant - Google Patents
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Description
本發明係有關於一種不使用Freon(,氟氯碳化物;chloroflurocarbon)和Freon替代物之烴混合冷媒之製造方法)。
以往,作為空調和冰箱的冷媒,係使用二氯二氟甲烷(CFC12)、一氯三氟甲烷(CFC13)等所謂的Freon(CFC;氟氯碳化物)。但是,因為Freon會破壞臭氧層而對地球造成重大影響,目前在日本已全部廢除不使用。因此,開發了以二氯一氟甲烷(HCFC21)、一氣二氟甲烷(HCFC22)等的HCFC(hydrochlorofluorocarbon;氫氟氯碳化物)、1,1,2,2,-四氯乙烷(HFC134)、1,1,1,2,-四氟乙烷(HFC-134a)、1,1,1,1,-三氟乙烷(HFC143a)等的HFC(hydrofluorocarbon;氫氟碳化物)等為代表之Freon替代物。相較於CFC,雖然該等該等HCFC、HFC係分解臭氧層的能力低或是零,但是相較於二氧化碳,地球暖化作用非常大,為數百倍至數千倍。
針對此種狀況,係逐漸使用二氧化碳、氨、烴等的自然冷媒來代替HCFC、HFC作為冷媒。作為烴冷媒,例如作為日本國內之家庭用冰箱的冷媒,係使用異丁烷。而且,已知丙烷和將丙烷與異丁烷以同莫耳數混合而成之冷媒,在空調係顯示相當於HFC之空調性能,但是因為烴冷媒係具有可燃性,且在家庭冰箱所必要的冷媒填充量係更增加,在裝置方面之更高度的可燃性對策和冷媒填充量的減少係逐漸成為實用化的重大課題。又,近年來,作為防止地球暖化對策,冷凍空調裝置的省電力化對策係成為當務之急。
以往使用烴單體冷媒係難以代替Freon R12,作為能夠代替該Freon R12之烴混合冷媒,在專利文獻1及2,係記載以填充充分量時關於加壓下的蒸發及凝縮溫度係具有與Freon R12近似的物理特性之方式使用丙烷及丁烷的混合冷媒;或是以具有與Freon R12近似的蒸氣壓曲線之方式使用丙烷、丁烷及乙烷的混合冷媒。但是,該等混合冷媒代替上述的Freon替代物(HCFC、HFC)時,有無法得到充分的冷凍空調功能之問題。
在專利文獻3,係記載一種含有乙烷、丙烷、異丁烷、正丁烷、異戊烷及正戊烷之冷媒,但是其目的係為了改善丙烷及丁烷的冷媒之燃點為較低的400℃左右之問題,代替Freon替代物(HCFC、HFC)時,有無法得到充分的冷凍空調功能之問題。專利文獻1~3係未記載有關烴混合冷媒之製造方法。
在專利文獻4,作為含烴的混合冷媒之製造方法,係記載使冷媒成分為液狀且依照液體比重較小的順序導入容器,而且將後來導入的冷媒成分導入至已導入結束的冷媒成分的液相內部,但是未記載關於只有由烴成分所構成之高冷凍空調性能的混合冷媒之製造方法。
在專利文獻5,係記載為了HFC的混合冷媒移送至容器、或是在填充至蒸氣壓縮式冷凍裝置時為了將組成變化保持在容許範圍內,使混合冷媒的組成為一定範圍內而從液相抽出,但是未記載關於烴混合冷媒之製造方法。
專利文獻1:美國專利第6336333號
專利文獻2:國際公開WO1997/20902號
專利文獻3:特開第2004-35701號公報
專利文獻4:特許第3127138號公報
專利文獻5:特許第3186065號公報
本發明之課題係提供一種烴混合冷媒之最佳製造方法,該製造方法係藉由將Freon替代物(HCFC、HFC)取代成為烴冷媒而實現無氟氯碳化物化,來削減溫室效果氣體亦即氟氯碳化物替代物,同時藉由減少冷凍空調裝置的電力消耗而有助於防止地球暖化,而且,為了使烴的可燃性對策容易進行,使用較少的填充量而具有高冷凍空調性能。
又,更具體地,係相對於目標值,能夠精確度良好地控制對於烴混合冷媒的冷凍空調性能及電力消耗有直接關聯之烴成分的混合比,又,在烴混合冷媒之製造方法,實現裝置的成本降低、電力消耗降低及操作簡易化。
而且,為了改善在對冷凍空調裝置填充烴混合冷媒之作業所產生之混合比變動,而且特別是為了容易製造在改裝已設的冷凍空調裝置時對於各個裝置最適合的混合比之烴混合冷媒,係提供一種在冷凍空調裝置導入複數原料來製造烴混合冷媒之方法。
本發明的烴混合冷媒之製造方法係將選自烴及/或液化石油氣中之2種以上的原料混合以製造烴混合冷媒之方法,該烴中碳數在1~4範圍內之單一成分的含量為98.0mol%以上,且該液化石油氣中丙烷、正丁烷、異丁烷、乙烷及甲烷中之至少2種以上的含量合計為98.0mol%以上;該方法之特徵在於:基本程序為:對已抽真空的混合容器最先導入原料容器之填充壓力為最低的原料,且將第2次以後導入的原料調整成其原料容器填充壓力與瞬前已導入之原料容器填充壓力相較下高0.3MPa以上再進行導入;且,在前述程序中,將原料從原料容器抽出且以原料導入量之總量滿足下述式I的方式導入混合容器,並將從原料容器抽出之原料量的總量中不導入混合容器的分量控制在原料導入量總量之10質量%以下。
G≦L×D×0.9……I
G:混合容器的原料導入量之總量(克)
L:混合容器的容量(升)
D:製造場所的溫度下,烴混合冷媒的飽和液密度(克/升)
又,本發明的較佳態樣之烴混合冷媒之製造方法之特徵在於:其係於將混合容器抽真空後,最先將原料容器填充壓力最低的原料導入至混合容器,且該混合容器已冷卻至比具有最低熔點之原料的熔點更低的溫度。
而且,本發明的較佳態樣之烴混合冷媒之製造方法係一種將選自烴及/或液化石油氣中之2種以上的原料混合以製造烴混合冷媒之方法,該烴中碳數在1~4範圍內之單一成分含量為98.0mol%以上,且該液化石油氣中丙烷、正丁烷、異丁烷、乙烷及甲烷中之至少2種以上的含量合計為98.0mol%以上;其特徵在於:基本程序為:對已抽真空的冷凍空調裝置,最先導入原料容器之填充壓力最低的原料,且將第2次以後導入的原料調整成其原料容器的填充壓力與瞬前已導入之原料的容器填充壓力高0.3MPa以上再進行導入;且,在前述程序中,將原料從原料容器抽出且以原料導入量的總量滿足下述式II的方式導入至冷凍空調裝置,並將從原料容器抽出之原料量的總量中不導入冷凍空調裝置的分量控制在原料導入量總量之10質量%以下。
H×(D/2E)≦G≦H×(D/E)……II
G:冷凍空調裝置之原料導入量的總量(克)
H:冷凍空調裝置的標準冷媒之標準填充量(克)
D:製造場所的溫度下,烴混合冷媒的飽和液密度(克/升)
E:製造場所的溫度下,冷凍空調裝置的標準冷媒之飽和液密度(克/升)
又,本發明的較佳態樣之烴混合冷媒之製造方法從原料容器抽出至少1種以上的原料(包含前述原料中導入量最多的原料)時,係從氣液共存之原料的液相部分抽出。
依照本發明,因為使用較少的填充量且相對於目標值能夠精確度良好地控制高冷凍空調性能的烴混合冷媒的混合比而製造,能夠將Freon替代物(HCFC、HFC)取代成為烴冷媒,能夠削減溫室效果氣體亦即Freon替代物,且能夠謀求降低冷凍冷藏及冷暖房空調裝置的電力消耗,能夠對防止地球暖化有貢獻。
使用本發明的烴混合冷媒之製造方法時,能夠直接使用Freon替代物(HCFC、HFC)所使用之先前的冷凍冷藏及冷暖房空調系統。因此,無設置新裝置之必要,藉由對先前的裝置使用本發明的烴混合冷媒,係非常經濟且能夠迅速地削減溫室效果氣體同時能夠節省能源,能夠藉由各式各樣的方法而對防止地球暖化有貢獻。
而且,使用本發明的烴混合冷媒之製造方法時,因為能夠降低製造裝置的成本且製造時之使用電力亦較少,能夠降低冷媒的製造成本,而且亦能夠減小製造冷媒時對環境的影響。
又,使用本發明的烴混合冷媒之製造方法時,因為對已設的冷凍空調裝置導入原料而能夠製造對各個裝置最適合的混合比之烴混合冷媒,能夠改善烴混合冷媒在對裝置的填充作業時所產生的混合比變動,所以能夠將冷凍空調裝置的性能進行最大限度的發揮。
第1圖係本發明的一實施形態之用以實施烴混合冷媒之製造方法的裝置之概略圖,係顯示將原料從原料容器導入至混合容器之狀態。
第2圖係本發明的另外實施形態之用以實施烴混合冷媒之製造方法的裝置之概略圖,係顯示將原料從原料容器導入至重量測定容器之狀態。
第3圖係第2圖的實施形態之用以實施烴混合冷媒之製造方法的裝置之概略圖,係顯示將原料從重量測定容器導入至混合容器之狀態。
第4圖係本發明的又另外實施形態之用以實施烴混合冷媒之製造方法的裝置之概略圖,係顯示將原料從原料容器導入至冷凍空調裝置之狀態。
在本發明的烴混合冷媒之製造方法所使用的原料,係能夠使用選自碳數為1~4的範圍之單一成分的含量為98.0mol%以上之烴、及/或碳數為1~4的範圍之烴的含量的合計為98.0mol%以上之液化石油氣之2種以上。
碳數為1~4的範圍之單一成分的含量為98.0mol%以上之烴,可舉出甲烷、乙烷、乙烯、丙烷、丙烯、環丙烷、正丁烷、異丁烷、丙炔、丁烯、異丁烯等。碳數為1~4的烴係單一成分或2種以上混合而成的成分之熱力學特性係接近Freon系冷媒,而適合作為能夠代替Freon及Freon替代物之高性能的烴混合冷媒的原料。碳數為5以上的烴的熱力學特性係與Freon系冷媒差異大,作為原料而使用時,係難以將烴混合冷媒的冷凍空調性能及熱力學特性控制在能夠代替Freon替代物(HCFC、HFC)的範圍。
本發明的主要課題之一亦即為了相對於目標值,精確度良好地控制對於冷凍空調性能有直接關聯之烴混合冷媒的混合比,烴的單一成分之含量係使用氣體層析法為至少98.0mol%以上且變動為±2mol%以下,考慮在製造時之其他的混合比變動重要因素時,變動係以±1.5mol%以下為更佳。烴的單一成分之含量為小於98.0mol%而變動大於±2mol%時,冷凍空調性能及熱力學特性的變動變大。
烴混合冷媒係藉由含有3成分以上之碳數為1~4的範圍的烴,能夠容易地將冷凍空調性能及熱力學特性控制在能夠代替Freon及Freon替代物之範圍。作為該目的之原料,使用含有2成分以上對冷凍空調性能及熱力學特性有貢獻之碳數為1~4的烴之液化石油氣時,具有能夠減少在製造烴混合冷媒時的混合次數之優點。
液化石油氣係能夠從油田、製油設備、或天然田等的副產氣體將不純物除去並液化來製造。如JIS K2240規定,能夠供給丙烷為90mol%以上且正丁烷與異丁烷為10mol%以下、丙烷為10mol%以下且正丁烷與異丁烷為90mol%以上、丙烷為50~90mol%且正丁烷與異丁烷為50mol%以下、丙烷為50mol%以下且正丁烷與異丁烷為50~90mol%以下等的製品。
為了精確度良好地控制對於冷凍空調性能有直接關聯之烴混合冷媒相對於目標值之混合比,對冷凍空調性能及熱力學特性有貢獻之碳數為1~4的烴亦即丙烷、正丁烷、異丁烷、乙烷、甲烷之中至少2種以上的含有量之合計係使用氣體層析法為至少98.0mol%以上且各成分的變動為±2mol%以下,考慮在製造時之其他的混合比變動重要因素時,變動係以±1.5mol%以下為更佳。丙烷、正丁烷、異丁烷、乙烷、甲烷之中至少2種以上的含有量之合計為小於98.0mol%而變動大於±2mol%時,冷凍空調性能及熱力學特性的變動變大。
又,為了不使冷凍空調裝置的信賴性降低,單一成分的烴及液化石油氣均是不純物少為必要的。硫分係使用微量電量滴定式氧化法、或氫氧火焰燃燒-過氯酸鋇沈澱滴定法以至多0.005質量%以下為佳,以0.0005質量%以下為更佳。而且游離水分係目視無法確認,且含有水分係使用卡耳-費雪(Karl Fisher’s)法、或水晶振蕩式水分計法以至多0.005質量%以下為佳,以0.0025質量%以下為更佳。硫分為大於0.005質量%、游離水分為大於0.005質量%時,有造成冷凍空調裝置的零件腐蝕之可能性。又,1,3-丁二烯含量係使用氣體層析法以至多小於0.1質量%以下,以0.005質量%以下為更佳。1,3-丁二烯含量為0.1質量%以上時,有生成聚合物之可能性。
第1圖係顯示本發明的一實施形態之用以實施烴混合冷媒之製造方法的裝置及程序的一部分。原料容器1係基於JIS B 8241所製造之具有閥1a的高壓貯氣罐。該圖係將閥設置在下側,用以從液相抽出。使用具有液體取出閥之高壓罐時,即便未倒立設置,直立放置或橫向放置亦能夠抽取液相。
原料係在原料容器內為氣液共存時,通常係從液相部分抽出而導入。這是因為在按照耐壓性之充填壓以下,混合容器內的混合冷媒量係以盡可能較多量為佳,抽取液相而導入時能夠迅速地將更多量導入而較有效率之緣故。但是,本發明係原料為石油化氣體且含有2成分以上的烴時,因為在液相與氣相之成分含有率不同,會有從氣相部分抽出而導入之情形。又,碳數為1~2的範圍之單一成分的烴的原料容器時,因為通常的製造場所之溫度有超過烴成分的臨界溫度之情形,在原料容器內,液相係不存在而只有單一相存在,所以亦有從該相抽出而導入之情形。如前述,即便有將原料從氣相抽出而導入、或導入不存在液相的原料之情形,在將包含原料之中導入量最多的原料之至少1種以上的原料從原料容器抽出時,亦是以從氣液共存之原料的液相部分抽出為佳。
混合容器3係具有閥3a,使用本發明的製造方法導入複數原料時會混合而生成烴混合冷媒。真空泵5係用以將混合容器3抽真空之泵。原料容器1、混合容器3及真空泵5係以能夠裝卸的方式連接至歧管2,且原料容器1係設置在比混合容器3上方。連接各容器之配管係使用依照JIS C 9335-2-24規定之可燃性冷媒配管。台秤4係測定原料導入量者而能夠測定混合容器3的質量。而且,在混合容器3的閥3a安裝有質量流量計而亦能夠測定原料導入量。在本實施形態係將原料容器1與混合容器3的設置位置高度附加差異而利用重力來移送原料。亦能夠使用泵代替附加原料容器1與混合容器3的設置位置高度之差異來移送原料。
使用本實施形態的裝置來製造混合冷媒,係最初將原料容器的填充壓力最低的原料導入至經抽真空的混合容器3。
混合容器3的抽真空係打開混合容器3的閥3a,並且使原料容器1的閥1a為關閉的狀態,打開連接混合容器3及原料容器1的配管以及真空泵5之歧管2的閥而運轉真空泵至壓力成為0.1Pa以下來進行。隨後,將連通至真空泵5之歧管2的閥關閉而將真空泵5停止,且打開原料容器1的閥1a而邊使用台秤4測定混合容器3的重量變化邊導入預定量的原料。不抽真空時在容量1升的混合容器,1.3g左右的空氣及水分會混入至混合冷媒。又,填充壓力在25℃為0.35MPa以下而與大氣壓的差異為小於0.3MPa之正丁烷、異丁烷等,若未將原料容器加熱來提升填充壓力時,係無法導入。為了抽真空而使壓力為0.1Pa以下,係使用具有真空到達度為壓力0.1Pa以下的能力之真空泵。
第二種以後所導入之原料,係以原料容器1的填充壓力為比之前已導入之原料容器1的填充壓力高0.3MPa以上的方式調整而從原料容器1抽出且導入。原料容器1不是氣液共存而是只有氣相時係從氣相抽出。表1係表示單一成分的烴及液化石油氣在25℃之飽和蒸氣壓。因為原料容器的填充壓力在壓氣液共存狀態時係等於飽和蒸氣壓,觀察在25℃的填充壓力之壓力差時,係先導入正丁烷、或異丁烷後,在導入丙烷時及導入丙烷後在導入乙烷時,因為壓力差較高而為0.3MPa以上,所以能夠直接導入。但是導入正丁烷後,在導入異丁烷時,因為壓力差較小而為0.1MPa,若未使用泵或是將原料容器1加熱來提升壓力,或是將混合容器3冷卻而下降壓力時係無法導入。又,填充壓力比混合容器3小的原料,係因為不僅無法導入至混合容器1,而且混合容器3的內容物會逆流至原料容器1,乃是不佳。此時,即便使用泵,混合容器3的內容亦會逆流而混入至原料中,或是必須將原料容器1加熱至高溫,乃是不佳。
在前述各原料從原料容器1導入,原料的殘量變為太少時,因為原料容器1的填充壓降低,有致使原料的導入在中途停止之情形,所以測定原料容器1的重量來管理是否具有充分的原料殘量係必要的。氣液共存之單一成分的烴及石油液化氣的原料容器1,係設法使原料導入後的殘量不小於原料容器容量(升)乘以在製造場所的溫度之烴混合冷媒的飽和蒸氣密度(克/升)。又,甲烷的最高填充壓力為14.7MPa等容器係設法使其與以前被導入之混合容器的填充壓力之差壓為不小於0.3MPa。
藉由原料係以原料導入量的總量滿足式I的方式導入至混合容器3,能夠以在混合容器3確保容量為10%以上的氣相部分之方式調整。原料導入量的總量太多時,在混合容器3氣相部分消失時,有後來導入的原料變為無法導入、或產生逆流之可能性,而且,因溫度的上升而填充壓力增加,致使混合容器3和烴混合容器之處理上的安全性受到擔心。又,原料導入量的總量係在將烴混合冷媒填充至冷凍空調裝置而使用時,考慮更換烴混合冷媒容器之作業時,係以將至少混合容器3的容量(1升)乘以在使用場所的溫度之烴混合冷媒的飽和蒸氣密度(約20克/升)之量設為添加一次份的填充使用量之量為佳。在冷媒的填充量較多之冷凍空調裝置用係使用大容量的混合容器,並且以將混合容器3的容量(升)乘以在55℃之烴混合冷媒的飽和蒸氣密度(克/升)之量設為原料導入量的總量為佳。
G≦L×D×0.9……I
G:混合容器的原料導入量之總量(克)
L:混合容器的容量(升)
D:製造場所的溫度下,烴混合冷媒的飽和液密度(克/升)
關於本發明的重要課題亦即對於冷凍空調性能有直接關聯之烴混合冷媒的混合比之控制,被要求相對於在Freon替代物的混合冷媒等的各成分之含量之目標值,將變動抑制在±2質量%以下,變動大時,通常冷媒的冷凍空調性能及熱力學特性的變動變大,在實用上有產生問題之可能性。在本發明,亦是以將各成分的含量之變動抑制在相對於目標值為±2質量%以下為佳。因此,減小前述原料亦即烴的單一成分之含及液化石油氣的烴各成分的含量之變動,然後,將混合容器3抽真空且最初將原料容器1的填充壓力最低的原料導入,並且藉由第二種以後所導入的原料係以原料容器1的填充壓力為比混合容器3的填充壓力高的方式導入,來減少不純物的混入且防止混合容器3的內容物之逆流。
而且,減小各原料的測定質量與實際上被導入混合容器的質量之差異。因此,台秤等重量測定裝置引起之質量測定誤差係以原料導入量總量的±0.1%以下為佳。又,從原料容器1被抽出之原料量的總量之中未被導入混合容器3之分量係以原料導入量總量的10%以下為佳。未被導入混合容器3之分量,係指從原料容器1被抽出後,滯留在配管和測定原料重量的重量測定容器等裝置的內部等而未到達混合容器3之分量。未被導入混合容器3之分量大於10%時,烴混合冷媒的混合比的各成分之含量相對於目標值之變動有±2質量%以上之可能性,考慮液化石油氣的各成分之變動時,將本烴混合冷媒的各成分之含量相對於目標值之變動抑制在±2質量%以下係困難的。
第2、3圖係顯示本發明的另外實施形態之用以實施烴混合冷媒之裝置及程序之一部分。在第2圖的裝置,係將各原料從原料容器導入至重量測定容器來測定預定量,在第3圖的裝置,係使用本發明的製造方法將複數原料從原料容器導入至混合容器來生成混合冷媒。
在第2圖,原料容器1係具有閥1a,並將閥設置在下側,用以將原料從液相抽出。重量測定容器6係具有閥6a、6b,乃是為了正確地測定各原料的預定量而使用。真空泵5係用以將重量測定容器6抽真空之泵。原料容器1、重量測定容器6及真空泵5係以能夠裝卸的方式被連接至歧管2,且原料容器1係設置在比重量測定容器6上方。台秤4係測定原料導入量者而能夠測定重量測定容器6的質量。
在第3圖,重量測定容器6係使閥6b為下側而設置,用以將原料從液相抽出。重量測定容器6、混合容器3、及真空泵5係以能夠裝卸的方式被連接至歧管2,且重量測定容器1係設置在比混合容器6上方。而且混合容器3係被冷卻槽7收容且冷卻。
將原料從原料容器1導入至重量測定容器6來稱量預定量,係重量測定容器6的閥6a為關閉而只有打開閥6b,而原料容器1的閥1a係關閉的狀態,打開連接重量測定容器6及原料容器1的配管以及真空泵5之歧管2的閥而運轉真空泵5至壓力成為0.1Pa以下來抽真空。隨後,將通至真空泵5之歧管2的閥關閉且將真空泵停止,並將原料容器的閥1a打開邊用台秤4測定重量測定容器6的重量變化邊導入預定量的原料。不抽真空時在容量1升的混合容器,1.3g左右的空氣及水分會混入至混合冷媒。又,填充壓力在25℃為0.35MPa以下而與大氣壓的差異為小於0.3MPa之正丁烷、異丁烷等,若未將原料容器加熱來提升填充壓力時,係無法導入。
將原料從原料容器1導入至混合容器3,係將混合容器3抽真空後,將液態氮等導入冷卻槽7,在冷卻至原料之最熔點最低者的熔點以下之後,將重量測定容器6的填充壓力為最低的原料導入。抽真空係打開連接混合容器3及重量測定容器6的配管以及真空泵5之歧管2的閥而運轉真空泵5至壓力成為0.1Pa以下來進行。隨後,將連通至真空泵5之歧管2的閥關閉且將真空泵5停止,而且打關重量測定容器6的閥而導入原料。不將混合容器抽真空時,在容量1升的混合容器,1.3g左右的空氣及水分會混入至混合冷媒。
第二種以後導入的原料係以原料容器的填充壓力為比之前已導入之原料容器的填充壓力高0.3MPa以上的方式調整而從原料容器抽取而導入。導入原料的原料容器的填充壓力比之前已導入之原料容器的填充壓力的差異小於0.3MPa,或是導入原料的原料容器的填充壓力比之前已導入之原料容器的填充壓力小時,在導入中,有原料在配管部分滯留而凍結,致使導入變為困難之情形。
原料係以在混合容器3的原料導入量之總量為滿足下述式I的方式導入,且以在混合容器3確保容量為10%以上的氣相部分之方式調整。原料導入量的總量太多時而氣相部分消失時,有後來導入的原料變為無法導入、或產生逆流之可能性,而且,因溫度的上升而填充壓力增加,致使混合容器3的處理安全性受到擔心。又,原料導入量的總量係在將烴混合冷媒填充至冷凍空調裝置而使用時,考慮更換烴混合冷媒容器之作業時,係以將至少混合容器3的容量(1升)乘以在使用場所的溫度之烴混合冷媒的飽和蒸氣密度(約20克/升)之量設為添加一次份的填充使用量之量為佳。
在冷媒的填充量較多之冷凍空調裝置用係使用大容量的混合容器3,並且以將混合容器3的容量(升)乘以在55℃之烴混合冷媒的飽和蒸氣密度(克/升)之量設為原料導入量的總量為佳。
G≦L×D×0.9……I
G:混合容器的原料導入量之總量(克)
L:混合容器的容量(升)
D:製造場所的溫度下,烴混合冷媒的飽和液密度(克/升)
而且,減小各原料的測定質量與實際上被導入混合容器的質量之差異。因此,台秤4等重量測定裝置引起之質量測定誤差係以原料導入量總量的±0.1%以下為佳。又,將原料從原料容器1導入混合容器3時,因為藉由將混合容器3抽真空後,將液態氮等導入至冷卻槽7而冷卻至原料的最低熔點以下,作為原料的質量而被測定的分量係幾乎無滯留在配管等,即便原料的烴成分的變動係接近±2%,亦能夠將對冷凍空調性能及熱力學特性有貢獻之烴的各成分之含量控制在相對於目標值之變動為±2質量%以下。
在該實施形態,係如第2圖所示,第二種以後所導入的原料係不直接從原料容器1導入至混合容器3,而是導入至經抽真空的重量測定容器6來代替混合容器3後,將第1圖的裝置之原料容器1取代成為重量測定容器6而從重量測定容器6導入至混合容器3。該方法係能夠確實地防止混合容器3的內容物逆流至原料容器1而引起原料污染之風險。
第4圖係顯示本發明的又另外實施形態之用以實施烴混合冷媒之製造方法的裝置及程序的一部分。原料容器1係具有閥1a,且將閥1a設置在下側,用以從液相抽出。
原料係在原料容器內為氣液共存時,通常係從液相部分抽出而導入。這是因為冷凍空調裝置時混合冷媒亦存在有液相,從原料容器抽取液相而導入時能夠迅速地將原料導入而較有效率之緣故。但是,本發明係原料為石油化氣體且含有2成分以上的烴時,因為在液相與氣相之成分含有率不同,會有從氣相部分抽出而導入之情形。又,碳數為1~2的範圍之單一成分的烴的原料容器時,因為通常的製造場所之溫度有超過烴成分的臨界溫度之情形,在原料容器內,液相係不存在而只有單一相存在,所以亦有從該相抽出而導入之情形。如前述,即便有將原料從氣相抽出而導入、或導入不存在液相的原料之情形,在將包含原料之中導入量最多的原料之至少1種以上的原料從原料容器抽出時,亦是以從氣液共存之原料的液相部分抽出為佳。
冷凍空調裝置的室外機8係具有低壓側(氣體側)閥8a之房間空調的室外機,且使用配管與室內機連接,使用本發明的製造方法從室外機8將複數原料導入至房間空調的冷媒回路時,生成混合冷媒。真空泵5係用以將冷凍空調裝置抽真空之泵。原料容器1、室外機8的低壓側(氣體側)閥8a的服務埠(service port)及真空泵5係以能裝卸的方式被連接至符號2的歧管,且原料容器1設置在在比室外機8上方。台秤4係測定原料導入量者而能夠測定原料容器1的質量。
使用該實施形態的裝置及程序來混合冷媒,係從室外機8將原料容器1之填充壓力為最低的原料抽出而導入至經抽真空之房間空調之冷媒回路。抽真空係打開室外機8的低壓側(氣體側)閥8a,並使原料容器1的閥1a為關閉狀態,打開連接原料容器1的配管、室外機8的低壓側(氣體側)閥8a及真空泵5之歧管2的閥並運轉真空泵5直至壓力為0.1Pa以下來進行。隨後,將連通至真空泵5之歧管2的閥關閉且將真空泵5停止,並開始房間空調的冷氣運轉且打開原料容器1的閥而邊使用台秤4測定原料容器1的重量變化邊導入預定量的原料,而且邊確認室外機8的運轉聲音等之變化邊繼續冷氣運轉直至安定後停止。不抽真空時在容量1升的混合容器,1.3g左右的空氣及水分會混入至混合冷媒,而且填充壓力在25℃為0.35MPa以下而與大氣壓的差異為小於0.35MPa的正丁烷、異丁烷等有滯留在配管之情形。
第二種以後所導入的原料係以原料容器的填充壓力為比之前已導入之原料容器的填充壓力高0.3MPa以上的方式調整而導入。與最初導入的原料同樣地開始房間空調的冷氣運轉且打開原料容器1的閥而邊使用台秤4測定原料容器1的重量變化邊導入預定量的原料,而且邊確認室外機8的運轉聲音等之變化邊繼續冷氣運轉直至安定後停止。
第二種以後所導入的原料亦可以不直接從原料容器1導入至混合容器3,如第2圖所示,在導入經抽真空的重量測定容器6後,將如第4圖的裝置之原料容器1取代成為重量測定容器6而從重量測定容器6導入至冷凍空調裝置的房間空調之室外機8。該方法係能夠確實地防止室外機8的內容物逆流至原料容器1而引起原料污染之風險。導入原料的原料容器1的填充壓力比之前已導入之原料容器1的填充壓力的差異小於0.3MPa,或是導入原料的原料容器1的填充壓力比之前已導入之原料容器的填充壓力小時,在導入中,有原料在配管部分滯留,致使無法導入之情形。原料係以在冷凍空調裝置的冷媒回路的原料導入量之總量為滿足下述式II的方式導入,而且係以能夠確保與標準冷媒同等以上的冷暖氣能力、且能夠比標準冷媒降低電力消耗的方式調整。原料導入量的總量無法滿足式II而太多或太少時,冷暖氣能力係比標準冷媒降低,且電力消耗亦增加。
H×(D/2E)≦G≦H×(D/E)……II
G:冷凍空調裝置之原料導入量的總量(克)
H:冷凍空調裝置的標準冷媒之標準填充量(克)
D:製造場所的溫度下,烴混合冷媒的飽和液密度(克/升)
E:製造場所的溫度下,冷凍空調裝置的標準冷媒之飽和液密度(克/升)
為了將對冷凍空調性能及熱力學特性有貢獻之烴的各成分之含量控制在相對於目標值(質量%)之變動為±2質量%以下,而且,減小各原料的測定質量與實際上被導入房間空調的冷媒回路的質量之差異。因此,台秤等重量測定裝置6引起之質量測定誤差係以原料導入量總量的±0.1%以下為佳。又,從原料容器1被抽出之原料量的總量之中未被導入冷凍空調裝置之分量係以原料導入量總量的10%以下為佳。未被導入冷凍空調裝置之分量,係指從原料容器1被抽出後,滯留在配管和測定原料重量的重量測定容器等裝置的內部等而未到達冷凍空調裝置之分量。
依照本發明,藉由在冷凍空調裝置導入複數的原料來製造烴混合冷媒,在對冷凍空調裝置填充烴混合冷媒之作業,能夠改善所產生的混合比變動。因此,在改裝已設的冷凍空調裝置時,容易製造對於各個裝置最適合的混合比之烴混合冷媒。
使用混合容器抽真空法來製造混合比的目標值為84質量%丙烷、9質量%乙烷、7質量%異丁烷之烴混合冷媒。作為原料,係使用丙烷(含量99.8mol%)、乙烷(含量99.9mol%)、異丁烷(含量99.8mol%)之三種類單一成分的烴,且丙烷為168g、乙烷為18g、異丁烷為14g,使原料導入量的目標合計為200g。製造場所的溫度係約25℃。
藉由式I來檢討原料導入量與混合容器3的容量之關係時,在55℃且混合容器3的容量為0.5升時,因為估計原料導入量的總量為193g以下,容量為1升時為385g以下,所以作為第1圖的混合容器3,係以滿足式I的方式選定內容積為1升之不鏽鋼耐壓試樣瓶。因為設想本烴混合冷媒的用途係房間空調的改裝而填充使用量為150g,確認原料導入量的總量200g係添加一次份的填充使用量之量以上,該一次份的填充使用量係混合容器容量(1升)乘以在25℃之烴混合冷媒的飽和蒸氣密度(約20克/升)之量。
在真空泵5係使用到達真空度為6.7×10-2
Pa、排氣速度為150L/min的皮帶驅動型油轉動真空泵。台秤係使用秤量32kg、最小顯示為0.1克之精密台秤。將三種類的原料之中,填充壓力為0.35MPa而最低之異丁烷的原料容器1、混合容器3、真空泵5如第1圖所表示地連接至歧管2,並打開混合容器3的閥3a,使原料容器1的閥1a為關閉的狀態,打開連接混合容器3及原料容器1的配管以及真空泵5之歧管2的閥而運轉真空泵5約5分鐘後,將連通至真空泵5之歧管2的閥關閉且將真空泵5停止。
隨後,將異丁烷的原料容器1之閥1a,以原料不會急速地出來之方式慢慢地少許打開時,因為瞬間混合容器3所載置的台秤4的重量顯示增加,暫時關閉閥1a,確認在台秤4顯示為增加8g。藉由同樣的程序慎重少許地進行開閉閥1a而重複確認重量增加2次至台秤4的重量顯示為增加14g來將異丁烷導入至混合容器3且將閥3a關閉。
隨後,如第2圖所表示,將丙烷的原料容器1、重量測定容器6(在本例係重量內容積為0.5升之不鏽鋼耐壓試樣瓶)、真空泵5連接至歧管2。丙烷的原料容器1的填充壓力為0.95MPa,係比異丁烷高0.6MPa而比乙烷低。在將重量測定容器6的閥6a關閉的狀態打開閥6b,並使原料容器1的閥1a為關閉的狀態,打開連接重量測定容器6及原料容器1的配管以及真空泵5之歧管2的閥而運轉真空泵5約5分鐘後,將連通至真空泵5之歧管2的閥關閉且將真空泵5停止。
隨後,將丙烷的原料容器1之閥1a,以原料不會急速地出來之方式慢慢地少許打開時,因為瞬間重量測定容器6所載置的台秤4的重量顯示增加,暫時關閉閥1a,確認在台秤4顯示為增加8g。藉由同樣的程序,重複慎重少許地進行開閉閥1a而確認重量增加直至台秤4的重量顯示為增加168g來將異丁烷導入至重量測定容器6且將閥6b關閉。然後,將第1圖的原料容器1取代成為經導入丙烷之重量測定容器6並在重量測定容器6及混合容器3的閥係關閉的狀態下將配管抽真空。隨後,將重量測定容器6之連接配管側的閥打開後,打開混合容器3的閥3a而將丙烷從重量測定容器6導入至混合容器3,並將混合容器3的閥3a關閉。最後,使用與丙烷同樣的程序,將填充壓力為4.19MPa而比丙烷高3.2MPa之乙烷,從原料容器1導入至重量測定容器6至台秤4的重量顯示為增加18g,並從重量測定容器6導入至混合容器3。
從混合容器的重量增加測定原料導入量的總量之結果,為180.0g(相對於目標值為-20g),作為原料的質量而被測定的分量係滯留在配管而未被導入至混合容器3之分量推定量為20g,係相對於原料導入量總量目標200g為10%。
將試樣從混合容器3的烴混合冷媒之液相部抽出,使用氣體層析法組成分析混合比,得到以下的結果。
混合比:83.6質量%丙烷(相對於目標值為-0.4%)、9.4質量%乙烷(相對於目標值為+0.4%)、7.1質量%異丁烷(相對於目標值為±0.1%)
從該實驗結果,能夠確認原料的單一成分烴、液化石油氣的各成分之變動為±1.5mol%以下時,能夠將本烴混合冷媒的各成分之含量相對於目標值之變動抑制在±2質量%以下。
將依照實施例1的程序丙烷及乙烷的導入透過重量測定容器6而導入者,從原料容器1直接導入至混合容器3。製造場所的溫度為約25℃。將異丁烷與實施例1同樣的程序導入後,如第1圖所表示,將原料容器1取代成為丙烷的原料容器1並在原料容器1及混合容器3的閥為關閉的狀態下將配管抽真空。隨後,使用同樣的程序,重複慎重少許地進行開閉原料容器1的閥1a而確認重量增加直至台秤4的重量顯示為增加168g,來將異丁烷導入至重量測定容器6且將閥6b關閉。最後,使用與丙烷同樣的程序,將填充壓力為4.19MPa而比丙烷高3.2MPa之乙烷,從原料容器1導入至混合容器3至台秤4的重量顯示為增加18g。
從混合容器3的重量增加測定原料導入量的總量之結果,為199.5g(相對於目標值為-0.5g),雖然混合容器3的內容物有逆流至原料容器1的風險,但是因為無滯留在重量測定容器6之分量,所以作為原料的質量而被測定的分量係滯留在配管而未被導入至混合容器3之分量推定量為減少至0.5g,係相對於原料導入量總量目標200g為0.25%。
將試樣從混合容器3的烴混合冷媒之液相部抽出,使用氣體層析法組成分析混合比,得到以下的結果。
混合比:84.2質量%丙烷(相對於目標值為+0.2%)、8.9質量%乙烷(相對於目標值為-0.1%)、7.1質量%異丁烷(相對於目標值為+0.1%)
從該實驗結果,能夠確認原料的單一成分烴、液化石油氣的各成分之變動為±1.5mol%以下時,能夠將本烴混合冷媒的各成分之含量相對於目標值之變動抑制在±2質量%以下。
針對在實施例1係將混合容器3抽真空而從填充壓力較低的原料容器1導入原料,進行不將混合容器3抽真空而導入之實驗。實驗場所的溫度為約20℃。如第2圖所表示,使用重量測定容器6(在本例係重量內容積為0.5升的不鏽鋼耐壓試樣瓶)來代替混合容器3。原料係使用在實驗環境20℃與大氣壓的差異為0.1MPa的正丁烷、在20℃與大氣壓的差異為0.2MPa的異丁烷、在20℃與大氣壓的差異為0.3MPa之丙烷-丁烷主成分的液化石油氣(59mol%丙烷、27mol%正丁烷、14mol%異丁烷)的三種類進行實驗。
首先,使用與實施例1同樣的程序將重量測定容器6抽真空而導入各原料,導入速度係藉由台秤4的重量增加來測定。其結果,觀察到三種類的原料均急速重量增加,以10秒左右導入約100g。另一方面,不將重量測定容器6抽真空時,液化石油氣係同樣地觀察到急速重量增加而在10秒左右約導入了100g,但是觀察到異丁烷係在10秒左右係只有增加約20g、正丁烷係在20秒左右係只有增加約10g,隨後異丁烷、正丁烷均是幾乎不增加重量。
在本發明作為原料,使用異丁烷、正丁烷係重要的,由此點能夠確認將混合容器3抽真空係必須的。
又,亦確認了第二種以後所導入的原料若原料容器1的填充壓力未比之前已導入之原料容器的填充壓力高0.3MPa以上時,無法將原料導入混合容器3。
在第2圖的裝置,使用與比較例1同樣的程序將各自與實施例1同量的丙烷、異丁烷導入至經抽真空之重量測定容器6(在本例係重量內容積為0.5升的不鏽鋼耐壓試樣瓶),隨後,將第1圖的裝置之原料容器1取代成為重量測定容器6而使用與實施例1同樣的程序,最初將丙烷從重量測定容器6導入至經抽真空之混合容器3(在本例係重量內容積為1升的不鏽鋼耐壓試樣瓶),隨後,導入異丁烷。實驗場所的溫度係約25℃。
測定混合容器3的重量變化時,認定從混合容器3逆流至重量測定容器6,能夠確認第二種以後所導入的原料係原料容器1的填充壓力相對於之前已導入之原料容器1的填充壓力為負壓關係時,無法將原料導入混合容器3。
使用與比較例2同樣的程序將各自與實施例1同量的丙烷、乙烷、異丁烷導入至重量測定容器6(在本例係重量內容積為0.5升的不鏽鋼耐壓試樣瓶),隨後,最初將異丁烷從重量測定容器6導入至混合容器3(在本例係重量內容積為1升的不鏽鋼耐壓試樣瓶),隨後,依照順序導入丙烷、乙烷。實驗場所的溫度係約25℃。
從混合容器3的重量增加來測定原料導入量的總量之結果,為175.0g(相對於目標值為-25.0g),作為原料的質量而被測定的分量係滯留在配管及重量測定容器6而未被導入至混合容器3之分量推定量為25.1g,係相對於原料導入量總量目標200g為12.5%。
將試樣從混合容器3的烴混合冷媒之液相部抽出,使用氣體層析法組成分析混合比,得到以下的結果。
混合比:85.8質量%丙烷(相對於目標值為+1.8%)、9.8質量%乙烷(相對於目標值為+0.8%)、4.4質量%異丁烷(相對於目標值為-2.6%)
從該實驗結果,考慮原料的單一成分烴、液化石油氣的各成分之變動時,能夠確認難以將本烴混合冷媒的各成分之含量相對於目標值之變動抑制在±2質量%以下。
使用與實施例1同樣的程序且使用混合容器抽真空法製造混合比的目標值為56質量%丙烷、29質量%正丁烷、15質量%異丁烷的烴混合冷媒。作為原料,係使用丙烷主成分液化石油氣(98mol%丙烷、1mol%乙烷、1mol%正丁烷、1mol%異丁烷)、丁烷主成分液化石油氣(66mol%正丁烷、33mol%異丁烷、1mol%丙烷)的二種類液化石油氣,且丙烷主成分液化石油氣為85g、丁烷主成分液化石油氣為115g,使原料導入量的目標合計為200g。製造場所的溫度係約25℃。藉由式I來檢討原料導入量與混合容器3的容量之關係,使用原料導入量的總量在55℃為216g的容量之容量為0.5升之混合容器3。又,丙烷主成分液化石油氣的導入係使用0.3升的重量測定容器6。
從混合容器3的重量增加測定原料導入量的總量之結果,為196.6g(相對於目標值為-3.6g),作為原料的質量而被測定的分量係滯留在配管及重量測定容器6而未被導入至混合容器3之分量推定量為減少至3.5g,重量測定容器6為較小的0.3升亦有幫助,使得滯留在重量測定容器6的分量比實施例1減少,相對於原料導入量總量目標200g為1.8%。
將試樣從混合容器3的烴混合冷媒之液相部抽出,使用氣體層析法組成分析混合比,得到以下的結果。
混合比:56.1質量%丙烷(相對於目標值為+0.1%)、28.8質量%正丁烷(相對於目標值為-0.2%)、14.7質量%異丁烷(相對於目標值為-0.3%)、0.3%乙烷(相對於目標值為+0.3%)從該實驗結果,能夠確認原料的單一成分烴、液化石油氣的各成分之變動為±1.5mol%以下時,能夠將本烴混合冷媒的各成分之含量相對於目標值之變動抑制在±2質量%以下。
使用混合容器抽真空法製造混合比的目標值為84質量%丙烷、9質量%乙烷、7質量%異丁烷的烴混合冷媒。製造場所的溫度係約25℃。與實施例1同樣地,作為原料係使用丙烷(含量99.8mol%)、乙烷(含量99.9mol%)、異丁烷(含量99.8mol%)的三種類單一成分的烴,以導入量的目標合計為200g的方式使用168g丙烷、18g乙烷、14g異丁烷。混合容器3及重量測定容器6亦使用與實施例1同樣的容器。
與實施例1不同之處,係最初導入之異丁烷亦使用第2圖所表示的裝置導入經抽真空的重量測定容器6,隨後,如第3圖所表示,在將混合容器3抽真空後,放入經導入液態氮的冷卻槽7並冷卻至各原料的最低熔點以下而將原料從重量測定容器6導入。
從混合容器3的重量增加測定原料導入量的總量之結果,為199.9g(相對於目標值為-0.1g),作為原料的質量而被測定的分量係滯留在配管及重量測定容器6而未被導入至混合容器3之分量推定量為0.1g,藉由將混合容器3冷卻,滯留在配管及重量測定容器6的分量係急遽地減少,該滯留分量相對於原料導入量總量目標200g為0.05%。
將試樣從混合容器3的烴混合冷媒之液相部抽出,使用氣體層析法組成分析混合比,得到以下的結果。
混合比:84.2質量%丙烷(相對於目標值為+0.02%)、8.98質量%乙烷(相對於目標值為-0.02%)、7.00質量%異丁烷(相對於目標值為±0%)
從該實驗結果,能夠確認原料的單一成分烴、液化石油氣的各成分之變動為±2mol%以下時,能夠將本烴混合冷媒的各成分之含量相對於目標值之變動抑制在±2質量%以下。
使用冷凍空調裝置導入法製造混合比的目標值係與實施例3同樣之56質量%丙烷、29質量%正丁烷、15質量%異丁烷的烴混合冷媒。製造場所的溫度係約25℃。冷凍空調裝置係使用三洋電機股份公司製的家庭用房間空調(2006年製造、室內機型號SAP-C22T、室外機型號SAP-CS22T)。標準冷媒係R410A、填充量為1.05kg、且冷氣能力為2.2kW、暖氣能力為2.5kW。因為將原料導入量總量的目標設為式II的上下限之大約中間的380g,各原料的導入量的目標係218.5克丙烷主成分液化石油氣(97 mol%丙烷、1mol%乙烷、1mol%正丁烷、1mol%異丁烷)、161.5g丁烷主成分液化石油氣(66mol%正丁烷、33mol%異丁烷、1mol%丙烷)。重量測定容器6係使用內容積為0.5升的容器。
使用第4圖所表示的裝置,首先,打開室外機8的低壓側(氣體側)閥8a,並使丁烷主成分液化石油氣的原料容器1的閥1a為關閉狀態,打開連接原料容器1的配管、室外機8的低壓側(氣體側)閥8a及真空泵5之歧管2的閥並運轉真空泵30分鐘而使壓力為0.1Pa以下。隨後,將連通至真空泵5之歧管2的閥關閉且將真空泵5停止,並開始房間空調的冷氣運轉且打開原料容器1的閥而邊使用台秤4測定邊慎重地導入原料直至原料容器1的重量減少為161.5g,而且繼續冷氣運轉直至室外機8的運轉聲音變靜且安定而停止。隨後,導入原料容器1的填充壓力為比丁烷主成分液化石油氣高0.6MPa以上之丙烷主成分液化石油氣,使用與最初導入丁烷主成分液化石油氣同樣的程序開始房間空調的冷氣運轉且打開原料容器1的閥而邊使用台秤4測定邊慎重地導入原料直至原料容器1的重量減少為218.15g,而且繼續冷氣運轉直至室外機8的運轉聲音變靜且安定而停止。
從歧管2及配管的重量增加測定原料導入量的總量之結果,為379.2g(相對於目標值為-0.8g),作為原料的質量而被測定的分量係滯留在配管而未被導入至房間空調的分量之分量推定量為0.8g,相對於原料導入量總量目標380g為0.2%。
將從已導入房間空調的烴混合冷媒之液相部抽出試樣,使用氣體層析法組成分析混合比,得到以下的結果。
混合比:55.8質量%丙烷(相對於目標值為-0.2%)、28.9質量%正丁烷(相對於目標值為-0.1%)、14.8質量%異丁烷(相對於目標值為-0.2%)、0.3%乙烷(相對於目標值為+0.3%)從該實驗結果,能夠確認原料的單一成分烴、液化石油氣的各成分之變動為±1.5mol%以下時,能夠將本烴混合冷媒的各成分之含量相對於目標值之變動抑制在±2質量%以下。又,確認在冷暖氣運轉試驗,室內溫度係與標準冷媒大致同等,而相較於標準冷媒,電力消耗係最大能夠減少50%以上。
使用冷凍空調裝置導入法製造混合比的目標值為92質量%丙烷、1質量%正丁烷、1質量%異丁烷、6質量%乙烷的烴混合冷媒。製造場所的溫度係約25℃。冷凍空調裝置係使用東芝CARRIER股份公司製的家庭用房間空調(2009年製造、室內機RAS221PV(W)、室外機RAS221PAV(W))。標準冷媒係R410A、填充量為560g、且冷氣能力為2.2kW、暖氣能力為2.2kW。因為將原料導入量總量的目標設為式II的上下限中央值之大約中間的220g,各原料的導入量的目標係206克丙烷主成分液化石油氣(97 mol%丙烷、1mol%乙烷、1mol%正丁烷、1mol%異丁烷)、14g乙烷(含有量99.9mol%)。使用與實施例5同樣的程序並依照丙烷主成分液化石油氣、乙烷之順序導入。
從歧管2及配管的重量增加測定原料導入量的總量之結果,為216.5g(相對於目標值為-3.5g),作為原料的質量而被測定的分量係滯留在配管而未被導入至房間空調的分量之分量推定量為3.5g,相對於原料導入量總量目標220g為1.6%。
將從已導入房間空調的烴混合冷媒之液相部抽出試樣,使用氣體層析法組成分析混合比,得到以下的結果。
混合比:91.8質量%丙烷(相對於目標值為-0.2%)、1.2質量%正丁烷(相對於目標值為+0.2%)、1.2質量%異丁烷(相對於目標值為+0.3%)、5.8%乙烷(相對於目標值為-0.2%)
從該實驗結果,能夠確認原料的單一成分烴、液化石油氣的各成分之變動為±1.5mol%以下時,能夠將本烴混合冷媒的各成分之含量相對於目標值之變動抑制在±2質量%以下。又,確認在冷暖氣運轉試驗,室內溫度係與標準冷媒大致同等,而相較於標準冷媒,電力消耗係最大能夠減少40%以上。
本發明係能夠將Freon替代物取代成為自然冷媒的烴混合冷媒,能夠削減溫室效果氣體亦即Freon替代物,而且能夠謀求藉由減少冷凍冷藏及冷暖氣空調機器的電力消耗來節省能源,而且藉由防止Freon替代物的溫室效果及節省能源雙方而對於防止地球暖化有貢獻,能夠邊謀求環境保全邊利用於冷凍冷藏及冷暖氣空調。
1...原料容器
1a...原料容器閥
1b...原料容器支撐台
2...歧管
3...混合容器
3a...混合容器閥
4...台秤
5...真空泵
6...重量測定容器
6a、6b...重量測定容器閥
7...冷卻槽
8...室外機
8a...室外機的低壓側閥
第1圖係本發明的一實施形態之用以實施烴混合冷媒之製造方法的裝置之概略圖,係顯示將原料從原料容器導入至混合容器之狀態。
第2圖係本發明的另外實施形態之用以實施烴混合冷媒之製造方法的裝置之概略圖,係顯示將原料從原料容器導入至重量測定容器之狀態。
第3圖係第2圖的實施形態之用以實施烴混合冷媒之製造方法的裝置之概略圖,係顯示將原料從重量測定容器導入至混合容器之狀態。
第4圖係本發明的又另外實施形態之用以實施烴混合冷媒之製造方法的裝置之概略圖,係顯示將原料從原料容器導入至冷凍空調裝置之狀態。
Claims (4)
- 一種烴混合冷媒之製造方法,係將選自烴及/或液化石油氣中之2種以上的原料混合以製造烴混合冷媒之方法,該烴中碳數在1~4範圍內之單一成分的含量為98.0mol%以上,且該液化石油氣中丙烷、正丁烷、異丁烷、乙烷及甲烷中之至少2種以上的含量合計為98.0mol%以上;該方法之特徵在於:其基本程序為:對已抽真空的混合容器最先導入原料容器之填充壓力最低的原料,且將第2次以後導入之原料調整成其原料容器填充壓力與瞬前已導入之原料容器填充壓力相較下高0.3MPa以上再進行導入;且,在前述程序中,將原料從原料容器抽出且以原料導入量之總量滿足下述式I的方式導入混合容器,並將從原料容器抽出之原料量之總量中不導入混合容器的分量控制在原料導入量之總量的10質量%以下,G≦L×D×0.9……IG:混合容器的原料導入量之總量(克)L:混合容器的容量(升)D:製造場所的溫度下,烴混合冷媒的飽和液密度(克/升)。
- 如申請專利範圍第1項之烴混合冷媒之製造方法,其係於將前述混合容器進行前述抽真空後,最先將原料容器填充壓力最低的原料導入至混合容器,且該混合容器業已冷卻至比具有最低熔點之原料的前述熔點更低的溫度。
- 一種烴混合冷媒之製造方法,係將選自烴及/或液化石油氣中之2種以上的原料混合以製造烴混合冷媒之方法,該烴中碳數在1~4範圍內之單一成分的含量為98.0mol%以上,且該液化石油氣中丙烷、正丁烷、異丁烷、乙烷及甲烷中之至少2種以上的含量合計為98.0mol%以上;該方法之特徵在於:其基本程序為:對已抽真空的冷凍空調裝置最先導入原料容器之填充壓力最低的原料,且將第2次以後導入之原料調整成其原料容器填充壓力與瞬前已導入之原料的容器填充壓力相較下高0.3MPa以上再進行導入;且在前述程序中,將原料從原料容器抽出且以原料導入量之總量滿足下述式II的方式導入冷凍空調裝置,並將從原料容器抽出之原料量的總量中不導入冷凍空調裝置的分量控制在原料導入量總量之10質量%以下,H×(D/2E)≦G≦H×(D/E)……IIG:冷凍空調裝置之原料導入量的總量(克)H:冷凍空調裝置的標準冷媒之標準填充量(克)D:製造場所的溫度下,烴混合冷媒的飽和液密度(克/升)E:製造場所的溫度下,冷凍空調裝置的標準冷媒之飽和液密度(克/升)。
- 如申請專利範圍第1至3項中任一項之烴混合冷媒之製造方法,其從原料容器抽出至少1種以上的原料(包含前述原料中導入量最多的原料)時,係從氣液共存之原料的液相部分抽出。
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Citations (3)
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---|---|---|---|---|
CN1165279A (zh) * | 1995-05-15 | 1997-11-19 | 松下电器产业株式会社 | 填充三组分混合致冷剂的设备和方法 |
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JP2002228307A (ja) * | 2001-02-01 | 2002-08-14 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 混合冷媒充填方法および充填された装置 |
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