JPH01108292A

JPH01108292A - 冷媒

Info

Publication number: JPH01108292A
Application number: JP62264700A
Authority: JP
Inventors: Koji Tamura; 公司田村; Hiroshi Kashiwagi; 柏木　弘; Masahiro Noguchi; 真裕野口
Original assignee: Daikin Industries Ltd
Current assignee: Daikin Industries Ltd
Priority date: 1987-10-19
Filing date: 1987-10-19
Publication date: 1989-04-25
Also published as: DE3888787D1; EP0314978A1; US5087381A; EP0314978B1; US4957652A; DE3888787T2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】産業上の利用分野本発明は、冷凍機の動作流体、いわゆる冷媒に関する。

従来技術とその問題点従来、冷媒としては、クロロフルオロ炭化水素、フルオ
ロ炭化水素、これらの共沸組成物並びにその近辺の組成
の組成物が知られており、これらは、フロン又はフロン
系冷媒と称されている。しかしながら、近年、大気中に
放出された場合にある種のフロンが成層圏のオゾン層を
破壊し、その結果、人類を含む地球上の生態系に重大な
悪影響を及ぼすことが指摘されている。このような指摘
は、未だ科学的に実証されているとは言い難いが、趨勢
としては、オゾン層破壊の可能性の高いフロンについて
は、国際的な取り決めにより、使用及び生産を統制する
方向にある。統制の対象となるフロンの一種にトリクロ
ロフルオロメタン（以下フロン−１１という）がある。

冷凍・空調設備の普及に伴い、需要が毎年増大している
フロンの使用及び生産の統制は、居住環境をはじめとし
て、現在の社会機構全般に与える影響が大きい。従って
、冷凍性能、特に成績係数に優れた、フロン−１１に代
替し得る新たな冷媒の開発が緊急の課題となっている。

オゾン層を破壊するおそれが少ないフロンとして、ジク
ロロトリフルオロエタンが考えられるが、これは、成績
係数が低いのが欠点である。

ここに、成績係数とは、冷凍能力／圧縮仕事の比で示さ
れるものである。冷凍能力は、被冷却体が奪われる単位
時間当たりの熱量であり、圧縮仕事は、単位時間当たり
の冷凍機運転のための動力の仕事口であるから、成績係
数は、冷媒の効率に相当するものである。

問題点を解決するための手段本発明者は、成績係数に優れ、且つ大気中に放出された
場合にもオゾン層に及ぼす影響が小さい新たな冷媒を得
るべく、種々研究を重ねてきた。

その結果、ジクロロトリフルオロエタンにある種のフロ
ン化合物を配合する場合には、トリクロロフルオロエタ
ンに優る成績係数を発揮する冷媒が得られることを見出
した。

すなわち、本発明は、（１）ジクロロトリフルオロエタ
ンと（２）クロロテトラフルオロエタン、ペンタフルオ
ロエタン、テトラフルオロエタン、１−クロロ−１，１
−ジフルオロエタン、１，１．１−トリフルオロエタン
及び１，１−ジフルオロエタンからなる群から選ばれた
少くとも１種のフロン化合物とからなる冷媒に係る。

本発明冷媒組成物は、（１）ジクロロトリフルオロエタ
ン９７〜１０重量％と（２）クロロテトラフルオロエタ
ン、ペンタフルオロエタン（フロン−１２５）、テトラ
フルオロエタン、１−りロロー１゜１−ジフルオロエタ
ン（フロン−１４２ｂ）　、１゜１．１−トリフルオロ
エタン（フロン−１４３ａ）及び１，１−ジフルオロエ
タン（フロン−１５２ａ）からなる群から選ばれた少く
とも１種のフロン化合物３〜９０重量％とからなること
が好ましい。（１）のフロン化合物と（２）のフロン化
合物との配合割合が、このような範囲内にある場合には
、ジクロロフルオロエタン単独に比して、成績係数の向
上が認められる。特に好ましい混合範囲は、ジクロロト
リフルオロエタンとクロロテトラフルオロエタン又は１
−クロロ−１，１−ジフルオロエタンとからなる冷媒で
は、前者９０〜４０重量％に対し後者１０〜６０重量％
であり、ジクロロトリフルオロエタンとペンタフルオロ
エタンとからなる冷媒では、前者９７〜２０重量％に対
し後者３〜８０重量％であり、ジクロロトリフルオロエ
タンとテトラフルオロエタンとからなる冷媒では、前者
９７〜２５重量％に対し後者３〜７５重量％であり、ジ
クロロトリフルオロエタンと１，１゜１−トリフルオロ
エタンとからなる冷媒では、前者９７〜３０重量％に対
し後者３〜７０重量％であり、ジクロロトリフルオロエ
タンと１，１−ジフルオロエタンとからなる冷媒では、
前者９７〜４０重量％に対し後者３〜６０重量％である
。これら特に好ましい混合組成からなる冷媒においては
、フロン−１１に優る高い成績係数が得られる。

本発明において使用するジクロロトリフルオロエタンと
しては、１．１−ジクロロ−２，２，２＝トリフルオロ
エタン（フロン−１２３）、１゜２−ジクロロ−１，１
，２−トリフルオロエタン（フロン−１２３ａ）及び１
，１−ジクロロ−１゜２．２−トリフルオロエタン（フ
ロン−１２３ｂ）が挙げられる。クロロテトラフルオロ
エタンとしては、２−クロロ−１，１，１，２−テトラ
フルオロエタン（フロン−１２４）及び１−クロロ−１
，１，２，２−テトラフルオロエタン（フロン１２４　
ａ）が挙げられる。テトラフルオロエタンとしては、１
，１，１．２−テトラフルオロエタン（フロン−１３４
ａ）及び１．　１．２．２−テトラフルオロエタン（フ
ロン−１３４）が挙ケられる。フロン−１２３とフロン
−１２３ａ、フロン−１２３ｂとは、本発明組成物中で
同等の効果を発揮するので、相互に転換又は混用可能で
あり、フロン−１２４とフロン−１２４ａ及びフロン−
１３４ａとフロン−１３４についても同様である。

発明の作用及び効果本発明の冷媒は、比熱比がクロロジフルオロメタン（フ
ロン−２２）よりも小さく、圧縮機の吐出ガス温度がフ
ロン−２２よりも低いので、例えば、ヒートポンプ式冷
暖房機のような比較的温度の高い冷凍サイクル用の媒体
としても、好適である。

本発明組成物は、非共沸組成物としての特徴を利用する
ことができる。一般に、単一化合物及び共沸組成物では
、蒸発器における蒸発温度は、蒸発が定圧下に行われる
ために、一定であるが、非共沸組成物では、蒸発器人口
で低温となり、蒸発器出口で高温となる。一方、被冷却
流体は、蒸発器での冷媒の流れと向流方向に熱交換する
ように流されるので、冷媒の蒸発温度が一定であっても
、流れに沿って温度勾配を有する。すなわち、蒸発器内
では、冷媒と被冷却流体との温度差は、被冷却流体が進
むにしたがって、小さくなる。本発明による組成物を使
用する場合には、蒸発器内での被冷却流体の温度勾配に
近付けることが可能となり、冷凍の効率、即ち成績係数
を高めることができる。

実施例以下に実施例及び比較例を示し、本発明の特徴とすると
ころをより一層明らかにする。

実施例１〜６及び比較例１フロン−１２３とフロン−１２４とをｍ１表に示す種々
の割合（重量比）で混合し、冷媒とした。

１馬力の冷凍機において、凝縮器における冷媒の凝縮開
始温度を５０℃、蒸発器入口における冷媒の温度を一５
０℃、蒸発器過熱度を５℃とし、第１表に示す組成の冷
媒を使用して、運転を行った。第１表に最高蒸発温度（
℃）、冷凍能力（ｋｃａｌ／ｒｒｉ’）　、成績係数及
び圧縮機吐出温度（℃）を併記する。

尚、第１表には、フロン−１２３のみを使用する場合（
比較例１）の結果を併せて示す。

また、第１図には、フロン−１２３とフロン−１２４と
の組成比と成績係数（曲線Ａ）との関係及び組成比と冷
凍能力（曲線Ａ’　）との関係を表すグラフを示す。

第１表及び第１図に示す結果から、本発明冷媒の優れた
特性が明らかである。

実施例７〜１２フロン−１２３とフロン−１２５とを第２表に示す種々
の割合（重量比）で混合して得た冷媒を使用する以外は
、実施例１〜６と同様にして、夫々の特性を調べた。

第２表に各冷媒の最高蒸発温度（℃）、冷凍能力（ｋｃ
ａｌ／ｒｒｌ’）　、成績係数及び圧縮機吐出温度（°
Ｃ）を併記する。

また、第２図には、フロン−１２３とフロン−１２５と
の組成比と成績係数（曲線Ｂ）との関係及び組成比と冷
凍能力（曲線Ｂ”）との関係を表すグラフを示す。

実施例１３〜１８フロン−１２３とフロン−１３４ａとを第３表に示す種
々の割合（重量比）で混合して得た冷媒を使用する以外
は、実施例１〜６と同様にして、夫々の特性を調べた。

第３表に各冷媒の最高蒸発温度（℃）、冷凍能力（ｋｃ
ａｌ／ｒｒ？）　、成績係数及び圧縮機吐出温度（°Ｃ
）を併記する。

また、第３図には、フロン−１２３とフロン−１３４ａ
との組成比と成績係数（曲線Ｃ）との関係及び組成比と
冷凍能力（曲線Ｃ’　）との関係を表すグラフを示す。

実施例１９〜２４フロン−１２３とフロン−１４２ｂとを第４表に示す種
々の割合（重量比）で混合して得た冷媒を使用する以外
は、実施例１〜６と同様にして、夫々の特性を調べた。

第４表に各冷媒の最高蒸発温度（℃）、冷凍能力（ｋｃ
ａｌ／ｍ’）　、成績係数及び圧縮機吐出温度（’Ｃ）
を併記する。

また、第４図には、フロン−１２３とフロン−１４２ｂ
との組成比と成績係数（曲線Ｄ）との関係及び組成比と
冷凍能力（曲線Ｄ’　）との関係を表すグラフを示す。

実施例２５〜３０フロン−１２３とフロン−１４３ａとを第５表に示す種
々の割合（重量比）で混合して得た冷媒を使用する以外
は、実施例１〜６と同様にして、夫々の特性を調べた。

第５表に各冷媒の最高蒸発温度（℃）、冷凍能力（ｋｃ
ａｌ／ｒｒｉ’）　、成績係数及び圧縮機吐出温度（℃
）を併記する。

また、第５図には、フロン−１２３とフロン−１４３ａ
との組成比と成績係数（曲線Ｅ）との関係及び組成比と
冷凍能力（曲線Ｅ’　）との関係を表すグラフを示す。

実施例３１〜３６フロン−１２３とフロン−１５２ａとを第６表に示す種
々の割合（重量比）で混合して得た冷媒を使用する以外
は、実施例１〜６と同様にして、夫々の特性を調べた。

第６表に各冷媒の最高蒸発温度（℃）、冷凍能力（ｋｃ
ａｌ／ｒｒｆ）　、成績係数及び圧縮機吐出温度（’Ｃ
’）を併記する。

また、第６図には、フロン−１２３とフロン−１５２ａ
との組成比と成績係数（曲線Ｆ）との関係及び組成比と
冷凍能力（曲線Ｆ’　）との関係を表すグラフを示す。

【図面の簡単な説明】

第１図乃至第６図は、本発明冷媒の性能を示すグラフで
ある。（以　上）、、／”　％。

Claims

【特許請求の範囲】［１］（１）ジクロロトリフルオロエタンと（２）クロ
ロテトラフルオロエタン、ペンタフルオロエタン、テト
ラフルオロエタン、１−クロロ−１，１−ジフルオロエ
タン、１，１，１−トリフルオロエタン及び１，１−ジ
フルオロエタンからなる群から選ばれた少くとも１種の
フロン化合物とからなる冷媒。［２］（１）ジクロロトリフルオロエタン９７〜１０重
量％と（２）クロロテトラフルオロエタン、ペンタフル
オロエタン、テトラフルオロエタン、１−クロロ−１，
１−ジフルオロエタン、１，１，１−トリフルオロエタ
ン及び１，１−ジフルオロエタンからなる群から選ばれ
た少くとも１種のフロン化合物３〜９０重量％とからな
る特許請求の範囲第１項に記載の冷媒。［３］ジクロロトリフルオロエタン９０〜４０重量％と
クロロテトラフルオロエタン又は１−クロロ−１，１−
ジフルオロエタン１０〜６０重量％とからなる特許請求
の範囲第２項に記載の冷媒。［４］ジクロロトリフルオロエタン９７〜２０重量％と
ペンタフルオロエタン３〜８０重量％とからなる特許請
求の範囲第２項に記載の冷媒。［５］ジクロロトリフルオロエタン９７〜２５重量％と
テトラフルオロエタン３〜７５重量％とからなる特許請
求の範囲第２項に記載の冷媒。［６］ジクロロトリフルオロエタン９７〜３０重量％と
１，１，１−トリフルオロエタン３〜７０重量％とから
なる特許請求の範囲第２項に記載の冷媒。［７］ジクロロトリフルオロエタン９７〜４０重量％と
１，１−ジフルオロエタン３〜６０重量％とからなる特
許請求の範囲第２項に記載の冷媒。