JPH08127767A - 作動流体 - Google Patents
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Abstract
たはそれ以上の冷媒特性を有する作動流体を提供するも
のである。 【構成】 ジフルオロメタン40重量%以下、オクタフ
ルオロシクロブタン25重量%以下、残部が1,1,1,2-テ
トラフルオロエタンであって、オクタフルオロシクロブ
タン及びジフルオロメタンの成分比が添付の図8の点線
で示す点A( 0,40)、点B(25,25)、点C(15,1
5)、点D(10,10)及び点E( 0,15)で囲まれる範囲
であり、少なくとも前記三種の成分を含む作動流体。
Description
凍などに供するヒートポンプ装置に使用され、且つオゾ
ン層を破壊する危険性のない作動流体に関する。
装置において冷媒として広く使用されてきたフロン類
(以下、特定フロンと記す)は、燃性、爆発性、毒性が
なく、また、通常の状態では金属部を腐食することもな
いなど、極めて使用特性に優れている。
広く使用されてきた特定フロンも、大気中に放出される
と成層圏に入り、紫外線によって分解させるまで極めて
長期間に渡って滞留し、紫外線を遮って地上の人間を含
む生物を保護しているオゾン層を破壊するとして、その
使用が国際的に制限されてきている。
フロンの代替冷媒として、特定フロンに比べ成層圏オゾ
ン層破壊能力が低いクロロジフルオロメタン(CHCl
F2、R22)が用いられている。
特定フロンの一種であるトリクロロフルオロメタン(C
Cl3F、R11)の成層圏オゾン破壊能力を1とした
ときの成層圏オゾン破壊能力を示すオゾン破壊係数(以
下、ODPと記す)が、0.05と極めて小さく特定フロン
ではないものの、冷凍・空調機器が広く普及した現在で
は、将来的にR22の使用量及び生産量が増大すること
が予想され、R22の成層圏オゾン層に与える影響も無
視できないものとなる。
ほとんどない、R22の代替冷媒となる作動流体の早期
開発が望まれている。本発明は、斯かる点に鑑みてなさ
れたものであって、ODPが0で、且つR22と同等ま
たはそれ以上の冷媒特性を有する作動流体を提供するも
のである。
は、ジフルオロメタン(CH4F2、R32)40重量%
以下、オクタフルオロシクロブタン(C4F8、RC31
8)25重量%以下、残部が1,1,1,2-テトラフルオロエ
タン(C2H2F4、R134a)であって、オクタフル
オロシクロブタン及びジフルオロメタンの成分比が添付
の図8の点線で示す点A( 0,40)、点B(25,25)、点
C(15,15)、点D(10,10)及び点E( 0,15)で囲ま
れる範囲であり、少なくとも前記三種の成分を含むもの
である。
ロメタン25重量%以下、オクタフルオロシクロブタン
25重量%以下、残部が1,1,1,2-トラフルオロエタンで
あって、オクタフルオロシクロブタン及びジフルオロメ
タンの成分比が添付の図8の実線で示す点C(15,1
5)、点D(10,10)、点E( 0,15)及び点F( 0,20)
で囲まれる範囲であり、少なくとも前記三種の成分を含
むものである。
DPが0であるジフルオロメタン、オクタフルオロシク
ロブタン及び1,1,1,2-テトラフルオロエタンの三種の混
合物から構成しているので、成層圏オゾン層を破壊する
虞れがない。
22と同等またはそれ以上の冷媒特性を有し、R22の
代替冷媒として優れている。更に、第2の発明によれ
ば、蒸発器または凝縮器を通過する前後の作動流体の温
度差が5℃以下となるので、熱交換効率の低下や蒸発器
への霜の付着などを引き起こす虞れがない。
詳述する。図1は、本発明の作動流体を試験したヒート
ポンプ装置であって、循環路中に圧縮機1、凝縮器2、
減圧器3および蒸発器4を順に設けて形成した冷凍サイ
クル内に、作動流体を循環させている。
1および図2を用いて説明する。ここで、図2は、上記
冷凍サイクルのモリエル線図を示しており、縦軸に圧
力、横軸にエンタルピーをとっている。尚、図中、xは
冷媒の気相状態、液相状態および気液2相状態の境界を
示す曲線であり、頂点yより右側の曲線部分は飽和蒸気
線を示し、頂点yより左側の曲線部分は飽和液線を示し
ている。
は冷媒は過熱蒸気であり、飽和蒸気線の左側の領域では
冷媒は湿り蒸気となっている。また、上記の飽和液線の
左側の領域では冷媒は液体状態であり、飽和液線の右側
の領域では冷媒は湿り蒸気となっている。
ガス状冷媒を、圧縮機1により圧縮することによって高
温高圧のガス状冷媒に変換して(図中a−b間)、凝縮
器2へ高温高圧に圧縮されたガス状冷媒を送り込んでい
る。
圧のガス状冷媒を、凝縮器2において空気または水等で
冷却することによって、高温高圧のガス状冷媒から熱を
奪い、ガス状冷媒を液化させて(図中b−c間)、減圧
器3へ高圧の液状冷媒を送り込んでいる。
圧の液状冷媒を減圧して、蒸発しやすい低温低圧の液状
冷媒に変換される(図中c−d間)。そして、減圧器3
から送り込まれた低温の液状冷媒が、蒸発器4内を通過
する間に周囲から熱を奪うことによって蒸発し、低圧の
ガス状冷媒が圧縮機1内に再び送り込まれる。
て、凝縮器2で放熱を行い、蒸発器4で吸熱により冷凍
を発生させている。次に、上記構成の冷凍システムを用
い、本発明の作動流体のR32、RC318及びR13
4aの重量%を1%づつ変化させ、ヒートポンプ装置の
性能を示す5つの熱物性(成績係数、冷凍効果、吐出圧
力、蒸発前後の冷媒温度差及び凝縮前後の冷媒温度差)
を夫々測定し、冷媒としてR22を用いた場合の各熱物
性値と比較した。その結果について以下に説明する。
R32、RC318及びR134aの混合比に対する各
熱物性値の測定結果の一部を表2に示す。尚、表1及び
表2の値は蒸発温度−5℃、凝縮温度40℃の場合の値
であり、この蒸発温度及び凝縮温度は、一般にヒートポ
ンプ装置が使用される利用温度範囲が−5〜40℃であ
ることに基づいて設定した。
とは、得られた冷凍効果を示す仕事量(図2に示す蒸発
過程(d〜a)のエンタルピーの変化量)と、冷凍を得
るために費やした仕事量(図2に示す圧縮過程(a〜
b)のエンタルピーの変化量)の比((Ha−Hd)/
(Hb−Ha))であって、COPが大きいほど冷凍シス
テムのエネルギー効率が良い。
の冷媒液が蒸発器4で蒸気に変化するときに吸収する熱
量(図2に示す蒸発過程(d〜a)のエンタルピーの変
化量)(Ha−Hd)であり、このHiが大きいほど冷凍
システムにおける吸熱量が大きい。
縮機1から作動流体が吐出されるときの圧力である。蒸
発前後の冷媒温度差(以下、Tvと記す)とは、図1の
蒸発器4を通過する前後の作動流体の温度の差であり、
この差が大きくなると冷凍システムに霜が付く可能性が
あると共に、熱交換効率が低下する。
す)とは、図1の凝縮器2を通過する前後の作動流体の
温度の差であり、この差が大きくなると冷凍システムの
熱交換効率が低下する。
ond、Tv及びTcは、共に作動流体として適しているか
否かの判断基準であり、特にCOP、Hi及びPcondは
冷凍システムを構成する上で特に重要な判断基準とな
る。また、Tv、Tcは共に5℃以下であれば冷凍システ
ムへの上記熱交換効率の低下や蒸発器4への霜の付着な
どは特に問題とならない。
横軸にRC318を夫々重量%で示しており、残部はR
134aが占めている。図3は、本発明の作動流体のC
OPを示したものであり、R22のCOP値(=4.8)
を許容下限とし、これを満たしている部分を領域Qで示
す。尚、図中の数字はCOP値を表しており、図中の線
は等値線を表している。
ものである。R22のHi値は(=155kJ/kg)であるの
で、本実施例ではHiの許容下限を150kJ/kgとし、これ
を満たしている部分を領域Rで示す。尚、図中の数字は
Hi値を表しており、図中の線は等値線を表している。
たものである。本実施例では、R22のPcond値は1537
kPaであるが、若干の余裕を考慮してPcondの許容範囲
を1300kPa〜1700kPaとし、これを満たしている部分を領
域Sで示す。尚、図中の数字はPcond値を表しており、
図中の線は等値線を表している。
ものである。R22は単一組成の冷媒であるのでTvは
0℃である。本実施例では、Tvの許容上限を5℃と
し、これを満たしている部分をの領域Uで示す。
ものである。R22のTcはTvと同様に単一組成の冷媒
であるので0℃である。本実施例では、Tcの許容上限
を5℃とし、これを満たしている部分を領域Wで示す。
き、COP、Hi及びPcondが上記許容範囲にあるRC
318とR32の成分比は、図8の点線で示す点A(
0,40)、点B(25,25)、点C(15,15)、点D(10,1
0)及び点E( 0,15)で囲まれる範囲であって、残部が
R134aであり、R32、RC318及びR134a
のいずれかの成分比が0となる部分を除く重量%の範囲
内である少なくとも前記三種の成分から構成されるもの
である。この作動流体では、ODPが0で、且つCO
P、Hi及びPcondがR22と同等またはそれ以上の冷
媒特性を有する。
が上記許容範囲にあるRC318とR32の成分比は、
図8の実線で示す点C(15,15)、点D(10,10)、点E
( 0,15)及び点F( 0,20)で囲まれる範点であって、
残部がR134aであり、R32、RC318及びR1
34aのいずれかの成分比が0となる部分を除く重量%
の範囲内である少なくとも前記三種の成分から構成され
るものである。この作動流体では、ODPが0で、且つ
COP、Hi及びPcondがR22と同等またはそれ以上
の冷媒特性を有すると共に、Tv及びTcが5℃以下とな
るので、熱交換効率の低下や蒸発器への霜の付着などを
引き起こす虞れがない。
RC318及びR134aは不燃の冷媒である。従っ
て、RC318及びR134aの重量%が大きい作動流
体の方が安全性は高い。
2、RC318及びR134aの三種の成分のみから構
成される場合について説明したが、この三種以外に潤滑
油、腐食防止剤等を混入させても構わない。
をオゾン破壊係数が0であるジフルオロメタン、オクタ
フルオロシクロブタン及び1,1,1,2-テトラフルオロエタ
ンの三種の混合冷媒から構成しているので、成層圏オゾ
ン層を破壊する虞れがない。
2と同等またはそれ以上の冷媒特性を有するので、R2
2よりも高い成績係数及び冷凍効果を期待できると共
に、R22の代替として現行機器をそのまま使用するこ
とができ、機器を新たに交換する必要はない。
凝縮器を通過する前後の作動流体の温度差が5℃以下と
なるので、熱交換効率の低下や蒸発器への霜の付着など
を引き起こす虞れがない。
の構成図である。
図である。
た図である。
図である。
た図である。
v)を示した図である。
c)を示した図である。
した図である。
Claims (2)
- 【請求項1】ジフルオロメタン40重量%以下、オクタ
フルオロシクロブタン25重量%以下、残部が1,1,1,2-
テトラフルオロエタンであって、 オクタフルオロシクロブタン及びジフルオロメタンの成
分比が添付の図8の点線で示す点A( 0,40)、点B(2
5,25)、点C(15,15)、点D(10,10)及び点E( 0,1
5)で囲まれる範囲であり、少なくとも前記三種の成分
を含む作動流体。 - 【請求項2】ジフルオロメタン20重量%以下、オクタ
フルオロシクロブタン15重量%以下、残部が1,1,1,2-
テトラフルオロエタンであって、 オクタフルオロシクロブタン及びジフルオロメタンの成
分比が添付の図8の実線で示す点C(15,15)、点D(1
0,10)、点E( 0,15)及び点F( 0,20)で囲まれる範
囲であり、少なくとも前記三種の成分を含む作動流体。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6267611A JPH08127767A (ja) | 1994-10-31 | 1994-10-31 | 作動流体 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6267611A JPH08127767A (ja) | 1994-10-31 | 1994-10-31 | 作動流体 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08127767A true JPH08127767A (ja) | 1996-05-21 |
Family
ID=17447126
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6267611A Pending JPH08127767A (ja) | 1994-10-31 | 1994-10-31 | 作動流体 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08127767A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1997017414A1 (en) * | 1995-11-07 | 1997-05-15 | Star Refrigeration Limited | Centrifugal compression refrigerant composition |
| US6692653B2 (en) | 2001-02-16 | 2004-02-17 | Korea Institute Of Science And Technology | Refrigerant composition |
| US6776922B2 (en) | 2002-07-24 | 2004-08-17 | Korea Institute Of Science And Technology | Refrigerant composition comprising difluoromethane, 1,1,1-trifluoroethane and 1,1-difluoroethane |
| US6800216B2 (en) | 2002-07-24 | 2004-10-05 | Korea Institute Of Science And Technology | Refrigerant composition for replacing chlorodifluoromethane |
| US6841087B2 (en) | 2002-04-19 | 2005-01-11 | Korea Institute Of Science And Technology | Refrigerant composition comprising difluoromethane, 1,1,1-trifluoroethane and 1,1,1,2-tetrafluoroethane |
-
1994
- 1994-10-31 JP JP6267611A patent/JPH08127767A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1997017414A1 (en) * | 1995-11-07 | 1997-05-15 | Star Refrigeration Limited | Centrifugal compression refrigerant composition |
| US6692653B2 (en) | 2001-02-16 | 2004-02-17 | Korea Institute Of Science And Technology | Refrigerant composition |
| US6841087B2 (en) | 2002-04-19 | 2005-01-11 | Korea Institute Of Science And Technology | Refrigerant composition comprising difluoromethane, 1,1,1-trifluoroethane and 1,1,1,2-tetrafluoroethane |
| US6776922B2 (en) | 2002-07-24 | 2004-08-17 | Korea Institute Of Science And Technology | Refrigerant composition comprising difluoromethane, 1,1,1-trifluoroethane and 1,1-difluoroethane |
| US6800216B2 (en) | 2002-07-24 | 2004-10-05 | Korea Institute Of Science And Technology | Refrigerant composition for replacing chlorodifluoromethane |
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Legal Events
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| A02 | Decision of refusal |
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