JPH04110384A - 熱伝達用流体 - Google Patents

熱伝達用流体

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JPH04110384A
JPH04110384A JP2231614A JP23161490A JPH04110384A JP H04110384 A JPH04110384 A JP H04110384A JP 2231614 A JP2231614 A JP 2231614A JP 23161490 A JP23161490 A JP 23161490A JP H04110384 A JPH04110384 A JP H04110384A
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JP
Japan
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heat
capacity
heat transfer
heat medium
medium
Prior art date
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Pending
Application number
JP2231614A
Other languages
English (en)
Inventor
Sadayasu Inagaki
定保 稲垣
Hideki Hara
日出樹 原
Masahiro Noguchi
真裕 野口
Katsuki Fujiwara
克樹 藤原
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Daikin Industries Ltd
Original Assignee
Daikin Industries Ltd
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Publication date
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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、ヒートポンプなどで使用される熱伝
達用流体間する。
本明細書においては、“%“とあるのは、“重量%”を
意味する。
従来技術とその問題点 従来、ヒートポンプの熱媒体(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
成物ならびにその近辺の組成物が知られている。これら
は、一般にフロンと総称されており、現在R−11(ト
リクロロモノフルオロメタン) 、R−22(モノクロ
ロジフルオロメタン) 、R−502(R,−22+夕
ロロペンタフルオロエタン)などが主に使用されている
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
類を含む地球状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。従って、オゾン層破壊の危険性の高い
フロンについては、国際的な取決めにより、使用および
生産が規制されるに至っている。規制の対象になってい
るフロンには、R−11とR−12とか含まれており、
またR−22については、オゾン層破壊への影響か小さ
いため、現在規制の対象とはなっていないが、将来的に
は、より影響の少ない冷媒の出現が望まれている。冷凍
・空調設備の普及に伴って、需要が毎年増大しつつある
フロンの使用および生産の規制は、居住環境をはじめと
して、現在の社会機構蚕般に与える影響が極めて大きい
。従って、オゾン層破壊問題を生じる危険性のない或い
はその危険性の極めて小さい新たなヒートポンプ用の熱
媒体(冷媒)の開発が緊急の課題となっている。
問題点を解決するための手段 本発明者は、ヒートポンプ或いは熱機関に適した熱伝達
用流体であって、且つ当然のことながら、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か或いは
影響のない新たな熱伝達用流体を得るべく種々研究を重
ねてきた。その結果、特定の構造を有する一群の有機化
合物その目的に適合する要件を具備していることを見出
した。
すなわち、本発明は、下記の熱伝達用流体を提供するも
のである: U分子式: C3H,、F。
(但し、m=0〜6.n=o〜6且つm +n = 6
 )で示され且つ3員環構造を有する有機化合物からな
る熱伝達用流体。」 本発明で使用する代表的な化合物の主な物性は、以下の
通りである。
■、CH2CH2cH2(シクロプロパン)沸点   
   −33,0’C 臨界温度    119°C 臨界圧力     57kg/c腎 分子量      42. 08 n、CF2CF2 CFH(ペンタフルオロシクロプロ
パン) 沸点      −10,0’C 臨界温度    ユ3ユ°C 臨界圧力     41. 0kg/cJ分子量   
  132.03 m、CF2 CH2CH2(1,1−ジフルオロシクロ
プロパン) 沸点      −16,0’C 臨界温度    コ37°C 臨界圧力     50.5kg/c酵分子量    
  78.06 IV、CFHCFHCFH(1,2,3−トリフルオロ
シクロプロパン) 沸点      −9,9°C 臨界温度    134℃ 臨界圧力     41.8kg/c渭分子量    
  96.05 本発明で熱媒体として使用するC3H□Fnで示される
3員環化合物は、オゾン層に影響を与える塩素原子およ
び臭素原子を含まないので、オゾン層の破壊問題を生じ
る危険性はない。
また、一方では、C3H,、F、、で示される3員環化
合物は、ヒートポンプ用熱媒体としての特性にも優れて
おり、成績係数、冷凍能力、凝縮圧力、吐出温度などの
性能において、バランスが取れている。さらに、この化
合物の沸点は、現在広く使用されているR−12,R−
22、R−114およびR−502のそれに近いため、
これら公知の熱媒体の使用条件下、即ち蒸発温度−20
から10℃および凝縮温度30から60°Cでの使用に
適している。
また、本発明においては、C3H,、、F、、で示され
る3員環化合物を少なくとも含み、R−22(CH(l
 F2 )、R−32(CH2F2 )、R−124(
CF3 CHCl2F)、R−125(CF3 CF2
 H)、R−1:34a(C3HFn)、R−142b (C3H□Fn )、R143a (CF 3 CH3)およびR−152a(CHF2 
CH3)からなる群から選ばれた少なくとも一種を含む
混合物を熱媒体として使用しても良い。これらの低沸点
の冷媒を使用することにより、更に冷凍能力を向上させ
たり、蒸発潜熱の大きい冷媒を混合することにより、成
績係数を向上させたり、或いは冷凍機油との溶解性を改
良し得るなどの利点が得られる。
慶 本発明で使用するC3H0Fnで示される3員環化合物
或いはC3HmFoで示される3員環化合物とR,−2
2,R−32,R−124,R−125、R−134a
、R−142b  R143aおよびR−152aの少
なくとも一種との混合物は、ヒートポンプ用の熱媒体に
対して要求される一般的な特性(例えは、潤滑油との相
溶性、材料に対する非浸蝕性など)に関しても、問題は
ないことか確認されている。
発明の効果 本発明の熱伝達用流体によれは、下記の様な顕著な効果
が達成される。
(1)従来からR−12,R−22或いはR502を熱
媒体として使用してきたヒートポンプと同等以上のザイ
クル性能が得られる。
(2)熱媒体としての優れた性能のゆえに、機器設計上
も有利である。
(3)仮に熱媒体が大気中に放出された場合にも、オゾ
ン層破壊の危険性はない。
実施例 以下に実施例および比較例を示し、本発明の特徴とする
ところをより一層明確にする。
実施例1 熱媒体としてC3H6(シクロプロパン)を使用する1
馬力のヒートポンプにおいて、蒸発器における熱媒体の
蒸発温度を一10°C2−5°C,5°Cおよび10°
Cとし、凝縮器における凝縮温度を50°Cとし、過熱
度および過冷却度をそれぞれ50Cおよび3℃として、
運転を行なった。
また、比較例として、R−12(比較例1)、R−22
(比較例2)およびR−502(、比較例3)を作動流
体として使用して、上記と同一条件下にヒートポンプの
運転を行なった。
これらの結果から、成績係数(cop)および冷凍効果
を次式により、求めた(第1図に示すモリエル線図参照
)。
COP =  (hl   h4 )/  (h2  
ht  )冷凍効果=hエニー4 hl・・・蒸発器出口の熱媒体のエンタルピーh2・・
・凝縮器入口の熱媒体のエンタルピーh4・・・蒸発器
入口の熱媒体のエンタルピー本実施例ならびに比較例で
使用した冷凍サイクルの回路図を第2図に示す。
COPおよび冷凍能力の算出結果を比較例1〜Bの結果
と対比して第3図および第4図にそれぞれ示す。
なお、第3図に示す成績係数は、R−22を熱媒体とし
た場合の蒸発温度5℃における測定値(COPB)で、
それぞれの熱媒体の測定値(COPA)を除した数値(
COPA /C0PB )で示しである。特に、本発明
による熱媒体の数値は、“○″で示しである。
また、第4図に示す冷凍能力は、R−22を熱媒体とし
た場合の蒸発温度5°Cにおける測定値(能力B)で、
それぞれの熱媒体の測定値(能力A)を除した数値(能
力A/能力B)で示しである。本発明による熱媒体の数
値は、やはり“○”で示しである。
第3図から明らかな様に、本実施例による熱媒体は、c
opに関して、R−12およびR22と同程度の良好な
値を示している。さらに、第4図から明らかな様に、冷
凍効果に関して、R−22とR−22との中間の値を示
している。
また、蒸発温度5°Cにおける凝縮圧力および圧縮機吐
出温度の比較結果を第1表に示す。
第1表 凝縮圧力 (kg/crI−A) 吐出温度 (℃’) 実施例1 比較例1 比較例2 比較例3 本実施例による熱媒体の凝縮圧力および吐出温度は、R
−22よりも低い値を示しており、機器設計上有利であ
る。
以上の結果から、C:l’、、’ H6で示される3員
環化合物を熱媒体として使用する場合には、従来から広
く使用されているR−12、R−22およびR502を
使用するヒートポンプと同等以上のサイクル性能が得ら
れており、本発明は、機器設計上からも有利であること
が、明らかである。
実施例2 熱媒体としてCF2CH2CH2(ペンタフルオロシク
ロプロパン)を使用するとともに、蒸発器における熱媒
体の蒸発温度を5°Cとする以外は実施例1と同様にし
てヒートポンプの運転を行なった。
成績係数および冷凍能力を下記第2表に示す。
いずれの数値も、R−22を熱媒体とした場合の蒸発温
度を5°Cにおける測定値(cap、および能力B)で
本実施例熱媒体の測定値(COPAおよび能力A)を除
した数値を示しである。
第2表 実施例2  R−12R−502 COPA/C0PB 1.021.02 0.92能力
A /能力、       0.36   0.61 
    1.03実施例3 熱媒体としてCF2CH2CH2(1,1−ジフルオロ
シクロプロパン)を使用するとともに、蒸発器における
熱媒体の蒸発温度を5°Cとする以外は実施例1と同様
にしてヒートポンプの運転を行なった。
成績係数および冷凍能力を下記第3表に示す。
いずれの数値も、R−22を熱媒体とした場合の蒸発温
度を5°Cにおける測定値(COPBおよび能力B)で
本実施例熱媒体の測定値(COPAおよび能力A)を除
した数値を示しである。
第3表 実施例3  R−12R−502 COPA/C0PB 1.061.02 0.92能力
A /能力B      O,450,611,03実
施例4 熱媒体としてCFHCFHCFH(1,23−トリフル
オロシクロプロパン)を使用するとともに、蒸発器にお
ける熱媒体の蒸発温度を5℃とする以外は実施例1と同
様にしてヒートポンプの運転を行なった。
成績係数および冷凍能力を下記第4表に示す。
いずれの数値も、R−22を熱媒体とした場合の蒸発温
度を5°Cにおける測定値(COPBおよび能力B)で
本実施例熱媒体の測定値(COPAおよび能力A)を除
した数値を示しである。
第4表 実施例4  R−12R−502 COPA/C0PB 1.061.02 0.92能力
A /能力B      0.37   0.61  
   ’1.03
【図面の簡単な説明】
第1図は、実施例において成績係数(COP)および冷
凍効果求めるために使用したモリエル線図である。 第2図は、本実施例ならびに比較例で使用した冷凍サイ
クルの回路図である。 第3図は、実施例1および比較例1〜3によるcopを
示すグラフである。 第4図は、実施例1および比較例1〜3による冷凍能力
を示すグラフである。 (以   」二) 1 ス

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、分子式:C_3H_mF_n (但し、m=0〜6、n=0〜6且つm+n=6)で示
    され且つ3員環構造を有する有機化合物からなる熱伝達
    用流体。
JP2231614A 1990-08-31 1990-08-31 熱伝達用流体 Pending JPH04110384A (ja)

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Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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