WO2023067934A1 - 冷媒組成物、冷凍サイクル作動媒体、及び、冷凍サイクルシステム - Google Patents

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WO2023067934A1
WO2023067934A1 PCT/JP2022/033699 JP2022033699W WO2023067934A1 WO 2023067934 A1 WO2023067934 A1 WO 2023067934A1 JP 2022033699 W JP2022033699 W JP 2022033699W WO 2023067934 A1 WO2023067934 A1 WO 2023067934A1
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point
line segment
refrigeration cycle
working medium
refrigerant composition
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PCT/JP2022/033699
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English (en)
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誠之 飯高
晃 鶸田
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パナソニックＩｐマネジメント株式会社
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    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K5/00—Heat-transfer, heat-exchange or heat-storage materials, e.g. refrigerants; Materials for the production of heat or cold by chemical reactions other than by combustion
    • C09K5/02—Materials undergoing a change of physical state when used
    • C09K5/04—Materials undergoing a change of physical state when used the change of state being from liquid to vapour or vice versa
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B1/00—Compression machines, plants or systems with non-reversible cycle

Definitions

  • the present disclosure relates to a refrigerant composition containing trifluoroethylene, a refrigeration cycle working medium containing this refrigerant composition, and a refrigeration cycle system.
  • R410A refrigerant number based on Standard 34 (2016) of the American Society of Heating, Refrigerating and Air-Conditioning Engineers (ASHRAE)
  • R410A has a GWP (global warming potential.
  • the GWP value used in this disclosure refers to the global warming potential based on the value of the Intergovernmental Panel on climate Change (IPCC) Fourth Assessment Report). expensive.
  • a refrigerant composition is required to have, for example, a low GWP and a high COP (also referred to as coefficient of performance, energy consumption efficiency). Although the refrigerant composition disclosed in Patent Document 1 has a lower GWP than R410A, its COP is not so high.
  • an object of the present disclosure is to obtain a refrigerant composition containing trifluoroethylene (HFO-1123) and difluoromethane (R32) and having a lower GWP and a sufficiently higher COP than R410A.
  • a refrigerant composition (refrigerant or heat Medium) was confirmed to have a lower GWP and a higher COP than R410A.
  • the present disclosure is based on such findings.
  • one aspect of the present disclosure is a refrigerant composition
  • a refrigerant composition comprising trifluoroethylene (HFO-1123), difluoromethane (R32), and propane (R290).
  • the mass% based on the sum of trifluoroethylene, difluoromethane, and propane is x, y, and z, respectively, the sum of trifluoroethylene, difluoromethane, and propane is 100 mass%
  • the coordinates (x, y, z) are point A (100.0, 0.0, 0.0), point B (0.0, 100.0, 0.0), point C (0.0, 0.0, 100.0), point D (74.5, 0.0, 25.5), point E (62.0, 12.4, 25.6), point F ( 91.2, 0.0, 8.8), point G (86.9, 3.1, 10.0), point H (0.0, 90.0, 10.0), A line segment GH connecting the point G and the point H, a line segment HC connecting the point H and the point C, a line segment CD connecting
  • the line segment DE is represented by coordinates (x, 0.0266x 2 ⁇ 4.6248x+196.8859, ⁇ 0.0266x 2 +3.6248x ⁇ 96.8859).
  • a line segment EF connecting the point E and the point F is represented by coordinates (0.1171z 2 ⁇ 5.7627z+132.8115, ⁇ 0.1171z 2 +4.7627z ⁇ 32.8115, z).
  • the line segment GH, the line segment HC, and the line segment CD are straight lines.
  • the refrigerant composition may further contain halomethane.
  • the mass ratio of difluoromethane may be less than 44.4% by mass when the sum of trifluoroethylene, difluoromethane, and propane is 100% by mass.
  • the mass ratio of the difluoromethane may be less than 29.6 mass%.
  • the mass ratio of the difluoromethane may be less than 22.2 mass%.
  • FIG. 1 is a three-component composition diagram of a refrigerant composition according to the first embodiment.
  • FIG. 2 is a three-component composition diagram showing region T of the refrigerant composition according to the first embodiment.
  • FIG. 3 is a three-component composition diagram showing region U of the refrigerant composition according to the first embodiment.
  • FIG. 4 is a three-component composition diagram showing region V of the refrigerant composition according to the first embodiment.
  • FIG. 5 is a block diagram of a refrigeration cycle system according to the first embodiment.
  • FIG. 6 is a block diagram of a refrigeration cycle system according to the second embodiment.
  • Refrigerant compositions according to the present disclosure include trifluoroethylene (HFO-1123), difluoromethane (R32), and propane (R290).
  • the mass% based on the sum of trifluoroethylene, difluoromethane, and propane is x, y, and z, respectively, the sum of trifluoroethylene, difluoromethane, and propane is 100 mass%
  • the coordinates (x, y, z) are point A (100.0, 0.0, 0.0), point B (0.0, 100.0, 0.0), point C (0.0, 0.0, 100.0), point D (74.5, 0.0, 25.5), point E (62.0, 12.4, 25.6), point F ( 91.2, 0.0, 8.8), point G (86.9, 3.1, 10.0), point H (0.0, 90.0, 10.0), A line segment GH connecting the point G and the point H, a line segment HC connecting the point H and the point C, a line segment CD connecting the point C and the point D
  • the line segment DE is represented by coordinates (x, 0.0266x 2 ⁇ 4.6248x+196.8859, ⁇ 0.0266x 2 +3.6248x ⁇ 96.8859).
  • a line segment EF connecting the point E and the point F is represented by coordinates (0.1171z 2 ⁇ 5.7627z+132.8115, ⁇ 0.1171z 2 +4.7627z ⁇ 32.8115, z).
  • the line segment GH, the line segment HC, and the line segment CD are straight lines.
  • the area in the three-component composition diagram of the refrigerant composition determined by this is also simply referred to as the "composition area”.
  • this refrigerant composition contains 10% or more of R290, which is a natural refrigerant. Therefore, it is possible to reduce the amount of Freon-based chemical substances contained in the refrigerant composition by 10% by mass or more. Therefore, it is possible to reduce the influence of Freon-based chemical substances in the refrigerant composition on the global environment.
  • the refrigerant composition may further contain a halomethane.
  • a halomethane the properties of the refrigerant composition can be adjusted by the halomethane.
  • the mass ratio of difluoromethane when the sum of trifluoroethylene, difluoromethane, and propane is 100% by mass is, as an example, 44.4 mass in the range in which the composition of the refrigerant composition falls within the composition range. % may be less. Thereby, the GWP of the refrigerant composition can be suppressed to a value of less than 300.
  • the mass ratio of the difluoromethane may be less than 29.6 mass%. Thereby, the GWP of the refrigerant composition can be suppressed to a value of less than 200. Moreover, the mass ratio of the difluoromethane may be less than 22.2 mass %. Thereby, the GWP of the refrigerant composition can be suppressed to a value of less than 150.
  • the present disclosure also provides a working medium for a refrigeration cycle containing the refrigerant composition described above.
  • a refrigerant cycle working fluid having a COP equivalent to that of R410A and a GWP lower than that of R410A can be obtained. Therefore, for example, in the process in which the working medium for the refrigerant cycle circulates in the working medium flow path in the refrigeration cycle system, the working medium can perform work with the energy given from the outside, and can efficiently take heat from the surroundings.
  • the present disclosure is a refrigeration cycle system having the refrigeration cycle working medium described above. As a result, a refrigeration cycle system capable of efficiently freezing an object while suppressing the influence of global warming can be realized.
  • FIG. 1 is a three-component composition diagram of a refrigerant composition according to the first embodiment.
  • Refrigerant compositions include trifluoroethylene (HFO-1123), difluoromethane (R32), and propane (R290).
  • the mass ratio (%) of trifluoroethylene (HFO-1123), difluoromethane (R32), and propane (R290) is determined by the compositional region represented as region S in FIG.
  • the GWP of the refrigerant composition can be lowered and the COP increased.
  • the refrigerant composition contains difluoromethane (R32)
  • the GWP of the refrigerant composition can be further lowered, and the refrigerant composition can be easily adjusted to have mild flammability.
  • the term "slightly flammable” as used herein refers to, for example, the American Society of Heating, Refrigerating and Air-Conditioning Engineers (ASHRAE) Standard 34 (2016) standards, used when determining "A2L", flammability that satisfies some or all of the indicators point to
  • the refrigerant composition also contains propane (R290) in addition to trifluoroethylene (HFO-1123) and difluoromethane (R32), and the mass ratio of these three components is strictly determined by the composition range.
  • the GWP is lower than that of R410A, and the COP is sufficiently higher than that of R410A.
  • the COP of the refrigerant composition remains about 90% of that of R410A.
  • the COP of the refrigerant composition of this embodiment is improved to 92.5% or more of the COP of R410A because the refrigerant composition has a composition determined by the composition region.
  • the refrigerant composition of this embodiment has excellent performance in both COP and GWP.
  • FIG. 2 is a three-component composition diagram showing region T of the refrigerant composition according to the first embodiment.
  • a more desirable composition region is a point I whose coordinates (x, y, z) are (0.0, 47.0, 53.0). , (65.0, 0.0, 35.0) and the point J, the region S is divided into two regions T on the side of the point H.
  • FIG. within region T for example, the ratio of volume capacity (capacity per suction volume) to R410 of the refrigerant composition of the present embodiment can be set to 100%.
  • FIG. 3 is a three-component composition diagram showing region U of the refrigerant composition according to the first embodiment.
  • a more desirable region among the composition regions is a point K with coordinates (x, y, z) of (0.0, 50.0, 50.0). , (50.0, 0.0, 50.0) and the point L, the region S is divided into two regions by the line segment KL.
  • region U for example, the solubility of the refrigerant composition of the present embodiment in refrigerating machine oil (ether oil, ester oil, etc.) can be favorably enhanced.
  • FIG. 4 is a three-component composition diagram showing region V of the refrigerant composition according to the first embodiment.
  • a more desirable region of the composition region is a point M whose coordinates (x, y, z) are (0.0, 20.0, 80.0). , (60.0, 40.0, 0.0) and the point N, the area V on the point C side when the area S is divided into two areas by the line segment MN.
  • region V for example, the difference between the temperature of the refrigerant composition immediately after being discharged from the refrigerant compressor (discharge temperature) and the discharge temperature of R410 can be kept within 5K.
  • the mass ratio of difluoromethane when the sum of trifluoroethylene, difluoromethane, and propane is 100% by mass is, as an example, 44.4% by mass within the range in which the composition of the refrigerant composition falls within the above composition range. is less than Thereby, the GWP of the refrigerant composition can be suppressed to a value of less than 300.
  • the mass ratio of difluoromethane is less than 29.6% by mass when the sum of trifluoroethylene, difluoromethane, and propane is 100% by mass. Thereby, the GWP of the refrigerant composition can be suppressed to a value of less than 200. Further, in a second modification of the present embodiment, the mass ratio of difluoromethane is less than 22.2% by mass. Thereby, the GWP of the refrigerant composition can be suppressed to a value of less than 150.
  • halomethanes halogenated methanes
  • X in formula (1) is a halogen atom selected from the group consisting of fluorine (F), chlorine (Cl), bromine (Br), and iodine (I), and m is an integer of 0 or more.
  • n is an integer of 1 or more, the sum of n and m is 4, and when n is 2 or more, X is the same or different kind of halogen atom.
  • halomethanes include (mono)iodomethane (CH 3 I), diiodomethane (CH 2 I 2 ), dibromomethane (CH 2 Br 2 ), bromomethane (CH 3 Br), dichloromethane ( CH2Cl2 ) , chloroiodomethane ( CH2ClI ), dibromochloromethane ( CHBr2Cl ), methane tetraiodide ( CI4 ), carbon tetrabromide ( CBr4 ), bromotrichloromethane ( CBrCl3 ), dibromodichloromethane ( CBr2Cl2 ), tribromofluoromethane ( CBr3F ), fluoroiodomethane ( CHFI2 ), difluorodiiodomethane ( CF2I2 ) , dibromodifluoromethane ( CBr2F2 ), trifluoro One or more
  • the working fluid for the refrigeration cycle may contain the aforementioned halomethane or the like as a disproportionation inhibitor that suppresses the disproportionation reaction of trifluoroethylene (HFO-1123).
  • This disproportionation reaction includes, for example, a self-decomposition reaction in which trifluoroethylene (HFO-1123) molecules are decomposed, and a polymerization reaction in which carbon generated by this self-decomposition reaction is polymerized to form soot.
  • the content of the disproportionation inhibitor in the refrigeration cycle working medium can be set as appropriate.
  • the working medium for the refrigeration cycle is used in the refrigeration cycle system.
  • the refrigerating cycle working medium can be used together with, for example, lubricating oil (refrigerating machine oil) that lubricates the compressor provided in the refrigerating cycle system.
  • lubricating oil refrigerating machine oil
  • the working medium-containing composition is composed of the refrigerant composition, the disproportionation inhibitor, the lubricating oil component, and other components added as necessary.
  • the disproportionation inhibitor may be mixed with either the refrigeration cycle working medium or the lubricating oil component.
  • lubricating oil for example, various known lubricating oils used in refrigeration cycle systems can be exemplified.
  • specific lubricating oils include at least one of ester-based lubricating oils, ether-based lubricating oils, glycol-based lubricating oils, alkylbenzene-based lubricating oils, fluorine-based lubricating oils, mineral oils, hydrocarbon-based synthetic oils, and the like.
  • the content of lubricating oil in the refrigerating cycle working medium can be set as appropriate, but as an example, it is a value in the range of greater than 0% by mass and 300% by mass or less.
  • the refrigerating cycle working medium may contain, as other components, various known additives other than the disproportionation inhibitor.
  • Specific additives include at least one of antioxidants, moisture scavengers, metal deactivators, antiwear agents, antifoaming agents, ultraviolet fluorescent dyes, stabilizers, polymerization inhibitors, tracers, and the like. can be exemplified, but is not particularly limited.
  • Antioxidants improve the thermal stability, oxidation resistance, chemical stability, etc. of refrigerant compositions or lubricating oils.
  • the water scavenger removes water that has entered the refrigeration cycle system, thereby suppressing changes in properties of, for example, lubricating oil.
  • Metal deactivators inhibit or prevent catalytic chemical reactions of metal components in the refrigerant cycle system.
  • Anti-wear agents reduce wear on sliding parts and the like in compressors in refrigeration cycle systems. Defoamers, for example, suppress the formation of air bubbles in lubricating oils.
  • Various additives can be used within a range that does not impair the properties of the working medium for refrigeration cycle or the working medium-containing composition containing the same.
  • the refrigerant composition, the refrigeration cycle working medium containing the refrigerant composition, and the working medium-containing composition of the present embodiment having the above configurations, global warming occurs in the process of circulating in the refrigeration circuit in the refrigeration cycle system.
  • the object can be efficiently cooled by the energy given from the outside while suppressing the influence on the cooling.
  • a refrigeration cycle system using the refrigeration cycle working medium of the present embodiment will be described below.
  • a specific configuration and application of the refrigeration cycle system are not particularly limited.
  • a refrigerating cycle system includes, for example, a configuration in which components such as a compressor, a condenser, an expansion means, and an evaporator are connected by piping.
  • Refrigeration cycle systems include air conditioners, refrigerators (household and commercial), dehumidifiers, showcases, ice machines, heat pump water heaters, heat pump washer/dryers, and vending machines. It can be exemplified, but is not limited to this.
  • FIG. 5 is a block diagram of the refrigeration cycle system 10 according to the first embodiment.
  • the refrigeration cycle system 10 is an air conditioner as an example.
  • the refrigerating cycle system 10 includes an indoor unit 11, an outdoor unit 12, and piping 13 connecting them.
  • the indoor unit 11 includes an indoor heat exchanger 14 .
  • the outdoor unit 12 includes an outdoor heat exchanger 15 , a compressor 16 and a decompression device 17 .
  • the indoor heat exchanger 14 and the outdoor heat exchanger 15 are connected by piping 13 .
  • the indoor heat exchanger 14, the compressor 16, the outdoor heat exchanger 15, and the decompression device 17 are annularly connected in the same order by the pipe 13, and the working medium for the refrigerating cycle circulates.
  • a four-way valve 18 for switching between heating and cooling is provided in the middle of the pipe 13 connecting the indoor heat exchanger 14 , the compressor 16 and the outdoor heat exchanger 15 .
  • the indoor unit 11 further includes a blower fan, a temperature sensor, an operation unit, and the like.
  • the outdoor unit 12 further includes an air blower, an accumulator, and the like.
  • Various valve devices other than the four-way valve 18, strainers, and the like are provided along the pipe 13 as required.
  • the indoor heat exchanger 14 exchanges heat between the indoor air introduced into the interior of the indoor unit 11 by the blower fan and the refrigerating cycle working medium flowing inside the indoor heat exchanger 14 .
  • the indoor unit 11 blows air warmed by heat exchange into the room during heating, and blows air cooled by heat exchange into the room during cooling.
  • the refrigerating cycle working medium that has passed through the indoor heat exchanger 14 is sent to the outdoor heat exchanger 15 .
  • the outdoor heat exchanger 15 exchanges heat between the outside air introduced into the outdoor unit 12 by the blower and the refrigerating cycle working medium flowing inside the outdoor heat exchanger 15 .
  • the refrigeration cycle working medium that has passed through the outdoor heat exchanger 15 is sent to the indoor heat exchanger 14 again.
  • the specific configuration of the indoor unit 11 and the outdoor unit 12, or the indoor heat exchanger 14 or the outdoor heat exchanger 15, the compressor 16, the pressure reducing device 17, the four-way valve 18, the blower fan, the temperature sensor, the operation unit , blowers, accumulators, other valve devices, strainers, etc. are not particularly limited.
  • the compressor 16 of the outdoor unit 12 compresses the vaporized refrigeration cycle working medium and discharges it to the pipe 13.
  • the vaporized refrigerating cycle working medium is delivered to the outdoor heat exchanger 15 via the four-way valve 18 .
  • the outdoor heat exchanger 15 heat-exchanges the vaporized refrigerating cycle working medium with the outside air.
  • the refrigerating cycle working medium is condensed and liquefied.
  • the liquefied refrigeration cycle working medium flows through the pipe 13 , is decompressed by the decompression device 17 , and is sent to the indoor heat exchanger 14 .
  • the indoor heat exchanger 14 heat-exchanges the liquefied refrigerating cycle working medium with the indoor air. Accompanied by this heat exchange, the refrigerating cycle working medium evaporates. The vaporized refrigeration cycle working medium flows through the pipe 13 and returns to the compressor 16 via the four-way valve 18 .
  • the compressor 16 of the outdoor unit 12 compresses the vaporized refrigeration cycle working medium and discharges it to the pipe 13 .
  • the vaporized refrigerating cycle working medium is delivered to the indoor heat exchanger 14 via the four-way valve 18 .
  • the indoor heat exchanger 14 heat-exchanges the vaporized refrigerating cycle working medium with the indoor air.
  • the refrigerating cycle working medium is condensed and liquefied.
  • the liquefied refrigerating cycle working medium flows through the pipe 13 , is decompressed by the decompression device 17 , becomes gas-liquid two-phase, and is sent to the outdoor heat exchanger 15 .
  • the outdoor heat exchanger 15 heat-exchanges the gas-liquid two-phase refrigerating cycle working medium with the outside air. Accompanying this heat exchange, the gas-liquid two-phase working medium for refrigeration cycle evaporates. The vaporized refrigeration cycle working medium flows through the pipe 13 and returns to the compressor 16 via the four-way valve 18 .
  • the refrigeration cycle system 10 that operates as described above includes the refrigeration cycle working medium described above.
  • This refrigeration cycle working medium contains the refrigerant composition of the present embodiment.
  • a refrigerant composition having excellent GWP and COP it is possible to realize the refrigeration cycle system 10 that can efficiently freeze an object while suppressing the effects on global warming.
  • the second embodiment will be described below, focusing on differences from the first embodiment.
  • FIG. 6 is a block diagram of a refrigeration cycle system 20 according to the second embodiment.
  • the refrigeration cycle system 20 of this embodiment is a refrigerator as an example.
  • the refrigeration cycle system 20 includes a compressor 21, a condenser 22, a decompression device 23, an evaporator 24, and piping 25 connecting them.
  • the refrigeration cycle system 20 also includes a housing, a blower, an operation unit, a control unit, and the like (not shown).
  • a refrigeration cycle system 20 includes the refrigeration cycle working medium of the first embodiment.
  • the compressor 21 compresses the refrigerating cycle working medium to generate a high-temperature, high-pressure vaporized refrigerating cycle working medium.
  • the condenser 22 cools and liquefies the vaporized refrigerating cycle working medium.
  • the decompression device 23 decompresses the liquefied refrigerating cycle working medium.
  • the decompression device 23 has, for example, a capillary tube.
  • the evaporator 24 evaporates the refrigerating cycle working medium to produce a low-temperature, low-pressure vaporized refrigerating cycle working medium.
  • the compressor 21, the condenser 22, the decompression device 23, and the evaporator 24 are annularly connected in this order by a pipe 25, and the working medium for the refrigeration cycle circulates. Specific configurations of the compressor 21, the condenser 22, the decompression device 23, the evaporator 24, the pipe 25, the main housing, the blower, the operation section, the control section, etc. are not particularly limited.
  • the compressor 21 compresses the vaporized working medium for the refrigerating cycle and discharges it to the condenser 22.
  • the condenser 22 cools the vaporized refrigerating cycle working medium to produce a liquefied refrigerating cycle working medium.
  • the liquefied refrigeration cycle working medium is decompressed by the decompression device 23 and sent to the evaporator 24 .
  • the liquefied refrigerating cycle working medium is vaporized by taking heat from the surroundings.
  • the vaporized refrigeration cycle working medium returns to the compressor 21 .
  • effects similar to those of the refrigerating cycle system 10 are obtained.
  • Refrigerant heat prepared by the National Institute of Standards and Technology (NIST) as a relative value when the COP of the refrigerant compositions of Examples 1 to 5 and Comparative Examples 1 to 5 is set to 100% of the COP of R410A It was calculated from physical property data of "REFPROP Ver.10" which is physical property database software. The calculation conditions at this time were as follows. Evaporation temperature: 5°C Condensation temperature: 45°C Superheat: 3K Degree of supercooling: 5K Tables 1 and 2 also show the calculation results based on the above calculation conditions.
  • Table 3 shows composition examples on line DE (excluding points D and E) in the composition region where the COP of the refrigerant composition of the present disclosure is 92.5% of the COP of R410A.
  • Table 4 shows composition examples on line segment EG (excluding points E and G) in the composition region where the COP of the refrigerant composition of the present disclosure is 92.5% of the COP of R410A.
  • Air conditioner refrigeration cycle system
  • Refrigerator freezing cycle system

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Abstract

冷媒組成物は、トリフルオロエチレン（ＨＦＯ－１１２３）、ジフルオロメタン（Ｒ３２）、及びプロパン（Ｒ２９０）を含む。トリフルオロエチレン、ジフルオロメタン、及び、プロパンの総和を基準とする質量％を、それぞれｘ、ｙ、及び、ｚとするとき、トリフルオロエチレン、ジフルオロメタン、及び、プロパンの総和が、１００質量％となる３成分組成図において、座標（ｘ、ｙ、ｚ）が、点Ｄ（７４．５、０．０、２５．５）、点Ｅ（６２．０、１２．４、２５．６）、点Ｆ（９１．２、０．０、８．８）、点Ｇ（８６．９、３．１、１０．０）、点Ｈ（０．０、９０．０、１０．０）、のうち、線分ＧＨ、線分ＨＣ、線分ＣＤ、線分ＤＥ、及び、線分ＥＧで囲まれる図形の範囲内、又は、線分ＤＥ、線分ＥＧ、及び、線分ＧＨの線分上にある（但し、点Ｄ、点Ｅ、及び、点Ｇを除く）。線分ＤＥは、座標（ｘ、０．０２６６ｘ２－４．６２４８ｘ＋１９６．８８５９、－０．０２６６ｘ２＋３．６２４８ｘ－９６．８８５９）で表される。点Ｅと点Ｆとを結ぶ線分ＥＦは、座標（０．１１７１ｚ２－５．７６２７ｚ＋１３２．８１１５、－０．１１７１ｚ２＋４．７６２７ｚ－３２．８１１５、ｚ）で表される。

Description

冷媒組成物、冷凍サイクル作動媒体、及び、冷凍サイクルシステム
　本開示は、トリフルオロエチレンを含有する冷媒組成物、この冷媒組成物を含む冷凍サイクル作動媒体、及び、冷凍サイクルシステムに関する。
　冷凍サイクル作動媒体に用いられる冷媒組成物として、ジフルオロメタン（Ｒ３２）とペンタフルオロエタン（Ｒ１２５）とを含むＲ４１０Ａ（アメリカ暖房冷凍空調学会（ＡＳＨＲＡＥ）のＳｔａｎｄａｒｄ　３４（２０１６）規格に基づく冷媒番号）が知られている。Ｒ４１０Ａは、ＧＷＰ（地球温暖化係数。本開示で用いるＧＷＰの値は、気候変動に関する政府間パネル（ＩＰＣＣ）の第４次評価報告書の値に基づく地球温暖化係数を指す。）が比較的高い。このため、Ｒ４１０Ａの代替冷媒として、特許文献１に開示されるように、ジフルオロエチレン（ＨＦＯ－１１３２（Ｅ））、トリフルオロエチレン（ＨＦＯ－１１２３）、及び、ジフルオロメタン（Ｒ３２）を含み、ＧＷＰが比較的低い冷媒組成物も知られている。
国際公開第２０１９／１２４４０２号公報
　冷媒組成物には、例えば、ＧＷＰが低く、且つ、ＣＯＰ（成績係数、エネルギー消費効率とも称する。）が高いことが要求される。特許文献１に開示される冷媒組成物は、Ｒ４１０Ａと比較すると、ＧＷＰは低いものの、ＣＯＰは、それほど高くない。
　そこで本開示は、トリフルオロエチレン（ＨＦＯ－１１２３）及びジフルオロメタン（Ｒ３２）を含み、Ｒ４１０Ａに比べて、ＧＷＰが低く且つＣＯＰが十分に高い冷媒組成物を得ることを目的とする。
　本願発明者らの検討により、トリフルオロエチレン（ＨＦＯ－１１２３）、ジフルオロメタン（Ｒ３２）、及び、プロパン（Ｒ２９０）を含み、且つ、これらの質量比を厳密に設定した冷媒組成物（冷媒又は熱媒体）は、Ｒ４１０Ａに比べて、ＧＷＰが低く、且つ、ＣＯＰが高くなることが確認された。本開示は、このような知見に基づくものである。
　即ち、本開示の一態様は、冷媒組成物であって、トリフルオロエチレン（ＨＦＯ－１１２３）、ジフルオロメタン（Ｒ３２）、及びプロパン（Ｒ２９０）を含む。トリフルオロエチレン、ジフルオロメタン、及び、プロパンの総和を基準とする質量％を、それぞれｘ、ｙ、及び、ｚとするとき、トリフルオロエチレン、ジフルオロメタン、及び、プロパンの総和が、１００質量％となる３成分組成図において、座標（ｘ、ｙ、ｚ）が、点Ａ（１００．０、０．０、０．０）、点Ｂ（０．０、１００．０、０．０）、点Ｃ（０．０、０．０、１００．０）、点Ｄ（７４．５、０．０、２５．５）、点Ｅ（６２．０、１２．４、２５．６）、点Ｆ（９１．２、０．０、８．８）、点Ｇ（８６．９、３．１、１０．０）、点Ｈ（０．０、９０．０、１０．０）、のうち、前記点Ｇと前記点Ｈとを結ぶ線分ＧＨ、前記点Ｈと前記点Ｃとを結ぶ線分ＨＣ、前記点Ｃと前記点Ｄとを結ぶ線分ＣＤ、前記点Ｄと前記点Ｅとを結ぶ線分ＤＥ、及び、前記点Ｅと前記点Ｇとを結ぶ線分ＥＧで囲まれる図形の範囲内、又は、前記線分ＤＥ、前記線分ＥＧ、及び、前記線分ＧＨのうちの少なくともいずれかの線分上にある（但し、前記点Ｄ、前記点Ｅ、及び、前記点Ｇを除く）。前記線分ＤＥは、座標（ｘ、０．０２６６ｘ２－４．６２４８ｘ＋１９６．８８５９、－０．０２６６ｘ２＋３．６２４８ｘ－９６．８８５９）で表される。前記点Ｅと前記点Ｆとを結ぶ線分ＥＦは、座標（０．１１７１ｚ２－５．７６２７ｚ＋１３２．８１１５、－０．１１７１ｚ２＋４．７６２７ｚ－３２．８１１５、ｚ）で表される。且つ、前記線分ＧＨ、前記線分ＨＣ、及び、前記線分ＣＤが、直線である。
　前記冷媒組成物は、更に、ハロメタンを含んでいてもよい。また、トリフルオロエチレン、ジフルオロメタン、及び、プロパンの総和を１００質量％としたときのジフルオロメタンの質量比が、４４．４質量％未満であってもよい。また、前記ジフルオロメタンの質量比が、２９．６質量％未満であってもよい。また、前記ジフルオロメタンの質量比が、２２．２質量％未満であってもよい。
　本開示に係る各態様によれば、トリフルオロエチレン（ＨＦＯ－１１２３）及びジフルオロメタン（Ｒ３２）を含み、Ｒ４１０Ａに比べて、ＧＷＰが低く且つＣＯＰが十分に高い冷媒組成物を得ることができる。
図１は、第１実施形態に係る冷媒組成物の３成分組成図である。 図２は、第１実施形態に係る冷媒組成物の領域Ｔを示す３成分組成図である。 図３は、第１実施形態に係る冷媒組成物の領域Ｕを示す３成分組成図である。 図４は、第１実施形態に係る冷媒組成物の領域Ｖを示す３成分組成図である。 図５は、第１実施形態に係る冷凍サイクルシステムのブロック図である。 図６は、第２実施形態に係る冷凍サイクルシステムのブロック図である。
　本開示に係る冷媒組成物は、トリフルオロエチレン（ＨＦＯ－１１２３）、ジフルオロメタン（Ｒ３２）、及びプロパン（Ｒ２９０）を含む。トリフルオロエチレン、ジフルオロメタン、及び、プロパンの総和を基準とする質量％を、それぞれｘ、ｙ、及び、ｚとするとき、トリフルオロエチレン、ジフルオロメタン、及び、プロパンの総和が、１００質量％となる３成分組成図において、座標（ｘ、ｙ、ｚ）が、点Ａ（１００．０、０．０、０．０）、点Ｂ（０．０、１００．０、０．０）、点Ｃ（０．０、０．０、１００．０）、点Ｄ（７４．５、０．０、２５．５）、点Ｅ（６２．０、１２．４、２５．６）、点Ｆ（９１．２、０．０、８．８）、点Ｇ（８６．９、３．１、１０．０）、点Ｈ（０．０、９０．０、１０．０）、のうち、前記点Ｇと前記点Ｈとを結ぶ線分ＧＨ、前記点Ｈと前記点Ｃとを結ぶ線分ＨＣ、前記点Ｃと前記点Ｄとを結ぶ線分ＣＤ、前記点Ｄと前記点Ｅとを結ぶ線分ＤＥ、及び、前記点Ｅと前記点Ｇとを結ぶ線分ＥＧで囲まれる図形の範囲内、又は、前記線分ＤＥ、前記線分ＥＧ、及び、前記線分ＧＨのうちの少なくともいずれかの線分上にある（但し、前記点Ｄ、前記点Ｅ、及び、前記点Ｇを除く）。前記線分ＤＥは、座標（ｘ、０．０２６６ｘ２－４．６２４８ｘ＋１９６．８８５９、－０．０２６６ｘ２＋３．６２４８ｘ－９６．８８５９）で表される。前記点Ｅと前記点Ｆとを結ぶ線分ＥＦは、座標（０．１１７１ｚ２－５．７６２７ｚ＋１３２．８１１５、－０．１１７１ｚ２＋４．７６２７ｚ－３２．８１１５、ｚ）で表される。且つ、前記線分ＧＨ、前記線分ＨＣ、及び、前記線分ＣＤが、直線である。以下、これにより確定される冷媒組成物の３成分組成図内の領域を単に「組成領域」とも称する。
　上記構成によれば、トリフルオロエチレン（ＨＦＯ－１１２３）及びジフルオロメタン（Ｒ３２）、プロパン（Ｒ２９０）を上記した範囲の組成で含むことにより、Ｒ４１０Ａと同等のＣＯＰを有し、且つ、Ｒ４１０Ａに比べてＧＷＰが低い冷媒組成物が得られる。また、この冷媒組成物は、自然冷媒であるＲ２９０を１割以上含む。このため、冷媒組成物に含まれるフロン系化学物質を１０質量％以上削減できる。よって、冷媒組成物中のフロン系化学物質が地球環境に及ぼす影響を低減できる。
　この冷媒組成物は、更にハロメタンを含んでいてもよい。これにより、冷媒組成物の特性をハロメタンにより調整できる。またトリフルオロエチレン、ジフルオロメタン、及び、プロパンの総和を１００質量％としたときのジフルオロメタンの質量比は、冷媒組成物の組成が前記組成領域内となる範囲において、前記一例として４４．４質量％未満であってもよい。これにより、冷媒組成物のＧＷＰを３００未満の値まで抑制できる。
　前記ジフルオロメタンの質量比は、２９．６質量％未満であってもよい。これにより、冷媒組成物のＧＷＰを２００未満の値まで抑制できる。また、前記ジフルオロメタンの質量比は、２２．２質量％未満であってもよい。これにより、冷媒組成物のＧＷＰを１５０未満の値まで抑制できる。
　また本開示は、上記した冷媒組成物を含む冷凍サイクル用作動媒体である。これにより、Ｒ４１０Ａと同等のＣＯＰを有し、且つ、Ｒ４１０Ａに比べてＧＷＰが低い冷媒サイクル用作動媒体が得られる。よって例えば、冷凍サイクルシステム中の作動媒体流路内を冷媒サイクル用作動媒体が循環する過程において、作動媒体が外部から与えられるエネルギーにより仕事を行うと共に、周囲の熱を効率よく奪うことができる。
　また本開示は、上記した冷凍サイクル用作動媒体を有する冷凍サイクルシステムである。これにより、地球温暖化への影響を抑制しながら対象物を効率よく冷凍できる冷凍サイクルシステムを実現できる。
　以下、各実施形態について、図面を参照して説明する。
（第１実施形態）
［冷凍サイクル作動媒体］
　第１実施形態に係る冷凍サイクル作動媒体は、冷媒組成物、及び、これと併用しうるその他の成分を含む。図１は、第１実施形態に係る冷媒組成物の３成分組成図である。冷媒組成物は、トリフルオロエチレン（ＨＦＯ－１１２３）、ジフルオロメタン（Ｒ３２）、及びプロパン（Ｒ２９０）を含む。このトリフルオロエチレン（ＨＦＯ－１１２３）、ジフルオロメタン（Ｒ３２）、及びプロパン（Ｒ２９０）の質量比（％）は、図１中の領域Ｓとして表される前記組成領域により確定される。冷媒組成物がトリフルオロエチレン（ＨＦＯ－１１２３）を含むことで、冷媒組成物のＧＷＰを低く、ＣＯＰを高くすることができる。また、冷媒組成物がジフルオロメタン（Ｒ３２）を含むことで、更に冷媒組成物のＧＷＰを低くできると共に、微燃性を有するように冷媒組成物を調整し易くできる。ここで言う「微燃性」とは、例えば、アメリカ暖房冷凍空調学会（ＡＳＨＲＡＥ）のＳｔａｎｄａｒｄ　３４（２０１６）規格に従い、「Ａ２Ｌ」と判断する際に用いる、一部又は全ての指標を満たす燃性を指す。
　また冷媒組成物は、トリフルオロエチレン（ＨＦＯ－１１２３）、ジフルオロメタン（Ｒ３２）に加えてプロパン（Ｒ２９０）を含み、且つ、これら３成分の質量比が前記組成領域により確定されるように厳密に設定されることで、Ｒ４１０Ａに比べてＧＷＰが低く、且つ、Ｒ４１０Ａに比べて十分にＣＯＰが高い性能を有する。例えば、トリフルオロエチレン（ＨＦＯ－１１２３）のみを含む冷媒組成物を空調装置に用いた場合、当該冷媒組成物のＣＯＰは、Ｒ４１０ＡのＣＯＰの約９０％程度に留まる。これに対して本実施形態の冷媒組成物のＣＯＰは、当該冷媒組成物が前記組成領域により確定される組成を有することで、Ｒ４１０ＡのＣＯＰの９２．５％以上にまで向上している。このように、本実施形態の冷媒組成物は、ＣＯＰ及びＧＷＰの両方において優れた性能を有する。
　ここで図２は、第１実施形態に係る冷媒組成物の領域Ｔを示す３成分組成図である。図２に示すように、別の例として、前記組成領域のうち、より望ましい領域は、座標（ｘ、ｙ、ｚ）が、（０．０、４７．０、５３．０）の点Ｉと、（６５．０、０．０、３５．０）の点Ｊとを結ぶ線分ＩＪにより、領域Ｓを２つの領域に分割したときの点Ｈ側の領域Ｔである。領域Ｔ内では、例えば、本実施形態の冷媒組成物のＲ４１０に対する体積能力（吸込体積当たりの能力）比を１００％に設定することができる。
　図３は、第１実施形態に係る冷媒組成物の領域Ｕを示す３成分組成図である。図３に示すように、別の例として、前記組成領域のうち、より望ましい領域は、座標（ｘ、ｙ、ｚ）が、（０．０、５０．０、５０．０）の点Ｋと、（５０．０、０．０、５０．０）の点Ｌとを結ぶ線分ＫＬにより、領域Ｓを２つの領域に分割したときの点Ｃ側の領域Ｕである。領域Ｕ内では、例えば、本実施形態の冷媒組成物の冷凍機油（エーテル油やエステル油等）に対する溶解性を良好に高めることができる。
　図４は、第１実施形態に係る冷媒組成物の領域Ｖを示す３成分組成図である。図４に示すように、別の例として、前記組成領域のうち、より望ましい領域は、座標（ｘ、ｙ、ｚ）が、（０．０、２０．０、８０．０）の点Ｍと、（６０．０、４０．０、０．０）の点Ｎとを結ぶ線分ＭＮにより、領域Ｓを２つの領域に分割したときの点Ｃ側の領域Ｖである。領域Ｖ内では、例えば、冷媒圧縮機から吐出された直後の冷媒組成物の温度（吐出温度）と、Ｒ４１０の吐出温度との差を５Ｋ以内に収めることができる。
　トリフルオロエチレン、ジフルオロメタン、及び、プロパンの総和を１００質量％としたときのジフルオロメタンの質量比は、冷媒組成物の組成が前記組成領域内となる範囲において、前記一例として４４．４質量％未満である。これにより、冷媒組成物のＧＷＰを３００未満の値まで抑制できる。
　本実施形態の第１変形例は、トリフルオロエチレン、ジフルオロメタン、及び、プロパンの総和を１００質量％としたときのジフルオロメタンの質量比が、２９．６質量％未満である。これにより、冷媒組成物のＧＷＰを２００未満の値まで抑制できる。また本実施形態の第２変形例は、前記ジフルオロメタンの質量比が、２２．２質量％未満である。これにより、冷媒組成物のＧＷＰを１５０未満の値まで抑制できる。
　冷凍サイクル作動媒体が含むその他の成分には、例えば、炭素数２～５の飽和炭化水素以外の化合物であって、不均化反応を抑制可能な化合物を併用することもできる。このような他の不均化抑制剤としては、次に示す式１の構造を有するハロメタン（ハロゲン化メタン）を挙げることができる。
［式１］　　ＣＨｍＸｎ

　但し、式（１）におけるＸは、フッ素（Ｆ）、塩素（Ｃｌ）、臭素（Ｂｒ）、ヨウ素（Ｉ）からなる群より選択されるハロゲン原子であり、ｍは０以上の整数であると共に、ｎは１以上の整数であり、更に、ｎ及びｍの和は４であり、ｎが２以上のときＸは同一又は異なる種類のハロゲン原子である。
　このようなハロメタンとしては、具体的には、例えば、（モノ）ヨードメタン（ＣＨ３Ｉ）、ジヨードメタン（ＣＨ２Ｉ２）、ジブロモメタン（ＣＨ２Ｂｒ２）、ブロモメタン（ＣＨ３Ｂｒ　）、ジクロロメタン（ＣＨ２Ｃｌ２）、クロロヨードメタン（ＣＨ２ＣｌＩ）、ジブロモクロロメタン（ＣＨＢｒ２Ｃｌ）、四ヨウ化メタン（ＣＩ４）、四臭化炭素（ＣＢｒ４）、ブロモトリクロロメタン（ＣＢｒＣｌ３）、ジブロモジクロロメタン（ＣＢｒ２Ｃｌ２）、トリブロモフルオロメタン（ＣＢｒ３Ｆ）、フルオロヨードメタン（ＣＨＦＩ２）、ジフルオロジヨードメタン（ＣＦ２Ｉ２）、ジブロモジフルオロメタン（ＣＢｒ２Ｆ２）、トリフルオロヨードメタン（ＣＦ３Ｉ）のうちの１種以上を例示できるが、これに限定されない。本実施形態の冷媒組成物において、ハロメタンは必須成分ではなく、必要に応じて適宜添加される。
　冷凍サイクル用作動媒体には、上記したハロメタン等が、トリフルオロエチレン（ＨＦＯ－１１２３）の不均化反応を抑制する不均化抑制剤として含まれていてもよい。この不均化反応は、例えば、トリフルオロエチレン（ＨＦＯ－１１２３）分子が分解する自己分解反応と、この自己分解反応により生じた炭素が重合して煤となる重合反応とを含む。冷凍サイクル用作動媒体における不均化抑制剤の含有量は、適宜設定可能である。
　冷凍サイクル用作動媒体は、冷凍サイクルシステムにおいて用いられる。冷凍サイクル作動媒体は、例えば、冷凍サイクルシステムが備える圧縮機を潤滑する潤滑油（冷凍機油）と併用できる。冷凍サイクル用作動媒体を潤滑油と併用する場合、冷媒組成物、不均化抑制剤、潤滑油成分、及び、必要に応じて添加される他の成分により、作動媒体含有組成物が構成される。なお作動媒体含有組成物では、不均化抑制剤は、冷凍サイクル用作動媒体及び潤滑油成分のいずれに混合されていてもよい。
　潤滑油としては、例えば、冷凍サイクルシステムで利用される公知の各種潤滑油を例示できる。具体的な潤滑油としては、エステル系潤滑油、エーテル系潤滑油、グリコール系潤滑油、アルキルベンゼン系潤滑油、フッ素系潤滑油、鉱物油、炭化水素系合成油等のうちの少なくとも１種を例示できる。冷凍サイクル用作動媒体の潤滑油の含有量は、適宜設定可能であるが、一例として、０質量％よりも大きく且つ３００質量％以下の範囲の値である。
　また冷凍サイクル用作動媒体は、その他の成分として、不均化抑制剤以外の公知の各種添加剤を含有していてもよい。具体的な添加剤としては、酸化防止剤、水分捕捉剤、金属不活性化剤、摩耗防止剤、消泡剤、紫外線蛍光染料、安定剤、重合禁止剤、トレーサー等のうちの少なくとも１種以上を例示できるが、特に限定されない。
　酸化防止剤は、冷媒組成物又は潤滑油の熱安定性、耐酸化性、化学的安定性等を改善する。水分捕捉剤は、冷凍サイクルシステム内に浸入した水分を除去することで、例えば潤滑油の性質変化を抑制する。金属不活性化剤は、冷媒サイクルシステム中の金属成分の触媒作用による化学反応を抑制又は防止する。摩耗防止剤は、冷凍サイクルシステム中の圧縮機内の摺動部分等における摩耗を軽減する。消泡剤は、例えば、潤滑油中の気泡の発生を抑制する。各種添加剤は、冷凍サイクル用作動媒体、又は、これを含有する作動媒体含有組成物の性質を損なわない範囲内で利用できる。
　以上の構成を有する本実施形態の冷媒組成物、冷媒組成物を含む冷凍サイクル作動媒体、及び、作動媒体含有組成物によれば、冷凍サイクルシステム内の冷凍回路内を循環する過程において、地球温暖化への影響を抑制しながら、外部から与えられるエネルギーにより、対象物を効率よく冷却できる。
　［冷凍サイクルシステム］
　以下、本実施形態の冷凍サイクル用作動媒体を用いた冷凍サイクルシステムについて説明する。冷凍サイクルシステムの具体的な構成及び用途は、特に限定されない。冷凍サイクルシステムは、例えば、圧縮機、凝縮器、膨張手段、及び、蒸発器等の構成要素が、配管により接続された構成を備える。冷凍サイクルシステムとしては、空気調和装置（エアーコンディショナー）、冷蔵庫（家庭用、業務用）、除湿器、ショーケース、製氷機、ヒートポンプ式給湯機、ヒートポンプ式洗濯乾燥機、又は、自動販売機等を例示できるが、これに限定されない。
　図５は、第１実施形態に係る冷凍サイクルシステム１０のブロック図である。冷凍サイクルシステム１０は、一例として空気調和装置である。図５に示すように、冷凍サイクルシステム１０は、室内機１１、室外機１２、及び、これらを接続する配管１３を備える。室内機１１は、室内側熱交換器１４を備える。室外機１２は、室外側熱交換器１５、圧縮機１６、及び、減圧装置１７を備える。
　室内側熱交換器１４と、室外側熱交換器１５とは、配管１３により接続される。具体的構成として、室内側熱交換器１４、圧縮機１６、室外側熱交換器１５、及び、減圧装置１７は、同順に、配管１３により環状に接続され、冷凍サイクル用作動媒体が循環する。また、室内側熱交換器１４、圧縮機１６、及び室外側熱交換器１５を接続する配管１３の途中には、冷暖房切換用の四方弁１８が設けられる。室内機１１は、送風ファン、温度センサ、操作部等を更に備える。室外機１２は、送風機、アキュームレータ等を更に備える。配管１３の途中には、必要に応じて四方弁１８以外の各種弁装置やストレーナ等が設けられる。
　室内側熱交換器１４は、送風ファンにより室内機１１の内部に導入される室内空気と、室内側熱交換器１４の内部を流れる冷凍サイクル用作動媒体とを熱交換する。室内機１１は、暖房時には熱交換により暖められた空気を室内に送風し、冷房時には熱交換により冷却された空気を室内に送風する。室内側熱交換器１４を通過した冷凍サイクル用作動媒体は、室外側熱交換器１５に送られる。室外側熱交換器１５は、送風機により室外機１２の内部に導入される外気と、室外側熱交換器１５の内部を流れる冷凍サイクル用作動媒体とを熱交換する。室外側熱交換器１５を通過した冷凍サイクル用作動媒体は、室内側熱交換器１４に再び送られる。
　なお室内機１１及び室外機１２の具体的な構成、或いは、室内側熱交換器１４又は室外側熱交換器１５、圧縮機１６、減圧装置１７、四方弁１８、送風ファン、温度センサ、操作部、送風機、アキュームレータ、その他の弁装置、ストレーナ等の具体的な構成は、特に限定されない。
　空気調和装置である冷凍サイクルシステム１０の冷房運転時、又は、除湿運転時には、室外機１２の圧縮機１６が、気化した冷凍サイクル用作動媒体を圧縮して配管１３に吐出する。気化した冷凍サイクル用作動媒体は、四方弁１８を介して室外側熱交換器１５に送出される。室外側熱交換器１５は、気化した冷凍サイクル用作動媒体を外気と熱交換する。この熱交換に伴い、冷凍サイクル用作動媒体は、凝縮されて液化する。液化した冷凍サイクル用作動媒体は、配管１３を流通し、減圧装置１７により減圧されて室内側熱交換器１４に送出される。室内側熱交換器１４は、液化した冷凍サイクル用作動媒体を室内空気と熱交換する。この熱交換に伴い、冷凍サイクル用作動媒体は蒸発して気化する。気化した冷凍サイクル用作動媒体は、配管１３を流通し、四方弁１８を介して圧縮機１６に戻る。
　また、空気調和装置である冷凍サイクルシステム１０の暖房運転時には、室外機１２の圧縮機１６が、気化した冷凍サイクル用作動媒体を圧縮して配管１３に吐出する。気化した冷凍サイクル用作動媒体は、四方弁１８を介して室内側熱交換器１４に送出される。室内側熱交換器１４は、気化した冷凍サイクル用作動媒体を室内空気と熱交換する。この熱交換に伴い、冷凍サイクル用作動媒体は、凝縮されて液化する。液化した冷凍サイクル用作動媒体は、配管１３を流通し、減圧装置１７により減圧されて気液二相となり、室外側熱交換器１５に送出される。室外側熱交換器１５は、気液二相の冷凍サイクル用作動媒体を外気と熱交換する。この熱交換に伴い、気液二相の冷凍サイクル用作動媒体は、蒸発して気化する。気化した冷凍サイクル用作動媒体は、配管１３を流通し、四方弁１８を介して圧縮機１６に戻る。
　上記のように動作する冷凍サイクルシステム１０は、前述した冷凍サイクル用作動媒体を含む。この冷凍サイクル作動媒体は、本実施形態の冷媒組成物を含む。これにより本実施形態では、ＧＷＰ及びＣＯＰに優れる冷媒組成物を用いることにより、地球温暖化への影響を抑制しながら対象物を効率よく冷凍できる冷凍サイクルシステム１０を実現できる。以下、第２実施形態について、第１実施形態との差異を中心に説明する。
（第２実施形態）
　図６は、第２実施形態に係る冷凍サイクルシステム２０のブロック図である。本実施形態の冷凍サイクルシステム２０は、一例として冷蔵庫である。図６に示すように、冷凍サイクルシステム２０は、圧縮機２１、凝縮器２２、減圧装置２３、蒸発器２４、及び、これらを接続する配管２５等を備える。また冷凍サイクルシステム２０は、不図示の筐体、送風機、操作部、及び制御部等を備える。冷凍サイクルシステム２０は、第１実施形態の冷凍サイクル作動媒体を含む。
　圧縮機２１は、冷凍サイクル用作動媒体を圧縮して、高温高圧の気化した冷凍サイクル用作動媒体を生成する。凝縮器２２は、気化した冷凍サイクル用作動媒体を冷却して液化する。減圧装置２３は、液化した冷凍サイクル用作動媒体を減圧する。減圧装置２３は、例えばキャピラリーチューブを有する。蒸発器２４は、冷凍サイクル用作動媒体を蒸発させて低温低圧の気化した冷凍サイクル用作動媒体を生成する。圧縮機２１、凝縮器２２、減圧装置２３、及び、蒸発器２４は、配管２５により、この順で環状に接続され、冷凍サイクル用作動媒体が循環する。なお、圧縮機２１、凝縮器２２、減圧装置２３、蒸発器２４、配管２５、本体筐体、送風機、操作部、制御部等の具体的な構成は特に限定されない。
　冷蔵庫である冷凍サイクルシステム２０の駆動時には、圧縮機２１が、気化した冷凍サイクル用作動媒体を圧縮して凝縮器２２に吐出する。凝縮器２２は、気化した冷凍サイクル用作動媒体を冷却して、液化した冷凍サイクル用作動媒体を生成する。液化した冷凍サイクル用作動媒体は、減圧装置２３により減圧されて蒸発器２４に送られる。蒸発器２４では、液化した冷凍サイクル用作動媒体は、周囲から熱を奪うことにより気化する。気化した冷凍サイクル用作動媒体は、圧縮機２１に戻る。このような冷凍サイクルシステム２０においても、冷凍サイクルシステム１０と同様の効果が得られる。
（確認試験）
　次に、本開示の冷媒組成物の性能を確認する確認試験について説明するが、本開示は、以下に示す実施例に限定されない。当業者は、本開示の範囲を逸脱することなく、種々の変更、修正、及び改変を行うことができる。
　以下の表１に示すように、トリフルオロエチレン、ジフルオロメタン、及び、プロパンを、これらの総和を１００質量％としたときの所定の質量比（％）で含む実施例１～５の冷媒組成物を作成した。また、以下の表２に示すように、ように、トリフルオロエチレン、ジフルオロメタン、及び、プロパンを、これらの総和を１００質量％としたときの所定の質量比（％）で含む比較例１～５の冷媒組成物を作成した。これらの実施例１～５、及び比較例１～５の冷媒組成物のＣＯＰを、Ｒ４１０ＡのＣＯＰを１００％としたときの相対値として、アメリカ国立標準技術研究所（ＮＩＳＴ）が作成する冷媒熱物性データベースソフトウェアである「ＲＥＦＰＲＯＰ　Ｖｅｒ．１０」の物性データにより算出した。このときの計算条件は、以下の通りとした。
　蒸発温度：５℃
　凝縮温度：４５℃
　過熱度：３Ｋ
　過冷却度：５Ｋ
　上記計算条件に基づく各計算結果を、表１及び表２に併せて示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000002
　表１に示すように、図１に示す３成分組成図中の前記組成領域内に位置する組成を有する実施例１～５の冷媒組成物は、ＣＯＰが、Ｒ４１０ＡのＣＯＰの９２．５％となることが確認された。これに対して表２に示すように、前記組成領域外となる組成を有する比較例１～５の冷媒組成物は、ＣＯＰが、実施例１～５よりも劣ることが確認された。
（組成例）
　次に、本開示の冷媒組成物のＣＯＰが、Ｒ４１０ＡのＣＯＰの９２．５％となる前記組成領域中の線分ＤＥ上（点Ｄ、Ｅを除く）の組成例を表３に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000003
　また、本開示の冷媒組成物のＣＯＰが、Ｒ４１０ＡのＣＯＰの９２．５％となる前記組成領域中の線分ＥＧ上（点Ｅ、Ｇを除く）の組成例を表４に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000004
　本開示は、上記各実施形態に限定されるものではなく、本開示の趣旨を逸脱しない範囲で、その構成を変更、追加、又は削除できる。
１０　　空気調和装置（冷凍サイクルシステム）
２０　　冷蔵庫（冷凍サイクルシステム）

Claims (7)

  1. 　トリフルオロエチレン（ＨＦＯ－１１２３）、ジフルオロメタン（Ｒ３２）、及びプロパン（Ｒ２９０）を含み、トリフルオロエチレン、ジフルオロメタン、及び、プロパンの総和を基準とする質量％を、それぞれｘ、ｙ、及び、ｚとするとき、トリフルオロエチレン、ジフルオロメタン、及び、プロパンの総和が、１００質量％となる３成分組成図において、
    　座標（ｘ、ｙ、ｚ）が、
    　点Ａ（１００．０、０．０、０．０）、
    　点Ｂ（０．０、１００．０、０．０）、
    　点Ｃ（０．０、０．０、１００．０）、
    　点Ｄ（７４．５、０．０、２５．５）、
    　点Ｅ（６２．０、１２．４、２５．６）、
    　点Ｆ（９１．２、０．０、８．８）、
    　点Ｇ（８６．９、３．１、１０．０）、
    　点Ｈ（０．０、９０．０、１０．０）、
    　のうち、前記点Ｇと前記点Ｈとを結ぶ線分ＧＨ、前記点Ｈと前記点Ｃとを結ぶ線分ＨＣ、前記点Ｃと前記点Ｄとを結ぶ線分ＣＤ、前記点Ｄと前記点Ｅとを結ぶ線分ＤＥ、及び、前記点Ｅと前記点Ｇとを結ぶ線分ＥＧで囲まれる図形の範囲内、又は、前記線分ＤＥ、前記線分ＥＧ、及び、前記線分ＧＨのうちの少なくともいずれかの線分上にあり（但し、前記点Ｄ、前記点Ｅ、及び、前記点Ｇを除く）、
    　前記線分ＤＥは、座標（ｘ、０．０２６６ｘ２－４．６２４８ｘ＋１９６．８８５９、－０．０２６６ｘ２＋３．６２４８ｘ－９６．８８５９）で表され、
    　前記点Ｅと前記点Ｆとを結ぶ線分ＥＦは、座標（０．１１７１ｚ２－５．７６２７ｚ＋１３２．８１１５、－０．１１７１ｚ２＋４．７６２７ｚ－３２．８１１５、ｚ）で表され、
    　且つ、前記線分ＧＨ、前記線分ＨＣ、及び、前記線分ＣＤが、直線である、冷媒組成物。
  2. 　更に、ハロメタンを含む、請求項１に記載の冷媒組成物。
  3. 　トリフルオロエチレン、ジフルオロメタン、及び、プロパンの総和を１００質量％としたときのジフルオロメタンの質量比が、４４．４質量％未満である、請求項１又は２に記載の冷媒組成物。
  4. 　前記ジフルオロメタンの質量比が、２９．６質量％未満である、請求項３に記載の冷媒組成物。
  5. 　前記ジフルオロメタンの質量比が、２２．２質量％未満である、請求項４に記載の冷媒組成物。
  6. 　請求項１～５のいずれか１項に記載の冷媒組成物を含む、冷凍サイクル用作動媒体。
  7. 　請求項６に記載の冷凍サイクル用作動媒体を有する、冷凍サイクルシステム。
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