JPS6040183A - 吸収式冷凍機用冷凍組成物 - Google Patents
吸収式冷凍機用冷凍組成物Info
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- JPS6040183A JPS6040183A JP58148730A JP14873083A JPS6040183A JP S6040183 A JPS6040183 A JP S6040183A JP 58148730 A JP58148730 A JP 58148730A JP 14873083 A JP14873083 A JP 14873083A JP S6040183 A JPS6040183 A JP S6040183A
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Landscapes
- Sorption Type Refrigeration Machines (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は吸収式冷凍機に使用される冷凍組成物に関する
。
。
一般に吸収式冷凍機は冷凍組成物を内部に含む発生器、
凝縮器、蒸発器及び吸収器からなる閉鎖量イクルで形成
され、蒸発器で液冷媒が蒸発する際に外部より熱を奪い
、この蒸発熱が冷凍に利用される。蒸発器で蒸発した冷
媒蒸気は吸収器で発生器から送られる高濃度の吸収剤を
含む冷凍組成物に接触吸収され、低濃度の吸収剤を含む
冷凍組成物となって発生器にＭ流される。低濃度の吸収
剤を含む冷凍組成物は発生器で外部熱源で加熱されて冷
媒蒸気を放出し、冷媒蒸気は凝縮器で凝縮されて再び蒸
発器へ送られる。
凝縮器、蒸発器及び吸収器からなる閉鎖量イクルで形成
され、蒸発器で液冷媒が蒸発する際に外部より熱を奪い
、この蒸発熱が冷凍に利用される。蒸発器で蒸発した冷
媒蒸気は吸収器で発生器から送られる高濃度の吸収剤を
含む冷凍組成物に接触吸収され、低濃度の吸収剤を含む
冷凍組成物となって発生器にＭ流される。低濃度の吸収
剤を含む冷凍組成物は発生器で外部熱源で加熱されて冷
媒蒸気を放出し、冷媒蒸気は凝縮器で凝縮されて再び蒸
発器へ送られる。
かかるサイクルからなる吸収式冷凍機に使用される冷凍
組成物としては、従来、水（Ｈ２０）を冷媒、臭化リチ
ウム（Ｌ ｉ Ｂ ｒ）を吸収剤とする冷凍組成物及び
アンモニア（ＮＨ３）を冷媒、水（Ｈ，２０）を吸収剤
とする冷凍組成物が実用化されている。
組成物としては、従来、水（Ｈ２０）を冷媒、臭化リチ
ウム（Ｌ ｉ Ｂ ｒ）を吸収剤とする冷凍組成物及び
アンモニア（ＮＨ３）を冷媒、水（Ｈ，２０）を吸収剤
とする冷凍組成物が実用化されている。
しかし乍ら、Ｈ２Ｏ−ＬｉＢｒ系の冷凍組成物では水を
冷媒とするため、蒸発温度を０℃以下に設定することが
できず、従って空調用以外に使用できないこと、臭化リ
チウムの水への溶解度に限度があるため凝縮器の空冷化
が困難であること、蒸気圧が低過ぎるため装置に可成り
の負圧を維持しなければならないこと、溶液の腐食性の
ために腐食抑制剤の添加や装置の材料が制約される等の
欠点がある。
冷媒とするため、蒸発温度を０℃以下に設定することが
できず、従って空調用以外に使用できないこと、臭化リ
チウムの水への溶解度に限度があるため凝縮器の空冷化
が困難であること、蒸気圧が低過ぎるため装置に可成り
の負圧を維持しなければならないこと、溶液の腐食性の
ために腐食抑制剤の添加や装置の材料が制約される等の
欠点がある。
又、Ｎ１４３ Ｈ２Ｏ系の冷凍組成物は蒸気圧がかなり
高いために装置は高圧に耐える設計を必要とし、又、ア
ンモニアガスに爆発性及び毒性があり、危険を伴なうた
め吸収式冷凍機用には現在殆ど使用されていない。そこ
で、０℃以下の温度が得られる冷媒としてメタノール、
エタノールなどのアルコール類を冷媒とし、臭化リチウ
ム（ＬｉＢｒ）、臭化亜鉛（ＺｎＢｒ２）等のハロゲン
化物を吸収剤とする系が提案され研究されている。
高いために装置は高圧に耐える設計を必要とし、又、ア
ンモニアガスに爆発性及び毒性があり、危険を伴なうた
め吸収式冷凍機用には現在殆ど使用されていない。そこ
で、０℃以下の温度が得られる冷媒としてメタノール、
エタノールなどのアルコール類を冷媒とし、臭化リチウ
ム（ＬｉＢｒ）、臭化亜鉛（ＺｎＢｒ２）等のハロゲン
化物を吸収剤とする系が提案され研究されている。
しかし、この系はアルコールに対するハロゲン化物の溶
解度が低く、低濃度域でハロゲン化物の結晶が析出し易
いため運転濃度幅が狭くなること、溶液の粘度が高く液
循環に要する動力が大きくなること、吸収器での吸収剤
濃溶液の液膜が厚くなりアルコールの吸収率が低下する
などの欠点が指摘されている。
解度が低く、低濃度域でハロゲン化物の結晶が析出し易
いため運転濃度幅が狭くなること、溶液の粘度が高く液
循環に要する動力が大きくなること、吸収器での吸収剤
濃溶液の液膜が厚くなりアルコールの吸収率が低下する
などの欠点が指摘されている。
以上のような冷凍組成物の問題点に鑑かめ、最近各種の
フロン系化合物を冷媒とし、これらのフロン系化合物を
熔解する各種の有機溶剤を吸収剤とする系について検討
が行なわれており、その一部については特開昭５４−５
５８４９号公報、特開昭５６−７９１７５号公報等によ
り提案されている。しかし、フロン系化合物を冷媒とし
て有機溶剤を吸収剤とする系については多数の組合せが
考えられ、個々の組合せについては未だ十分な研究がな
されていないのが現状であり、僅かにクロロジフルオロ
メタン（Ｒ−２２）等のメタン系フロンを冷媒とし、テ
トラエチレングリコールジメチルエーテルを吸収剤とす
る冷凍組成物が注目されているが、その蒸気圧はＮＨ３
Ｈ２Ｏ系と同様に高いという欠点がある。
フロン系化合物を冷媒とし、これらのフロン系化合物を
熔解する各種の有機溶剤を吸収剤とする系について検討
が行なわれており、その一部については特開昭５４−５
５８４９号公報、特開昭５６−７９１７５号公報等によ
り提案されている。しかし、フロン系化合物を冷媒とし
て有機溶剤を吸収剤とする系については多数の組合せが
考えられ、個々の組合せについては未だ十分な研究がな
されていないのが現状であり、僅かにクロロジフルオロ
メタン（Ｒ−２２）等のメタン系フロンを冷媒とし、テ
トラエチレングリコールジメチルエーテルを吸収剤とす
る冷凍組成物が注目されているが、その蒸気圧はＮＨ３
Ｈ２Ｏ系と同様に高いという欠点がある。
本発明はかかる従来の吸収式冷凍機に使用される冷凍組
成物の問題点に鑑がみ、特に取扱いが安全で蒸気圧が余
り高くな（、又、装置に対する腐食性の少ない冷凍組成
物を提供することを目的としてなされたもので、鋭意研
究の結果クロルトリフルオロエタンを冷媒とし、Ｎ 、
Ｎ’ −ジメチルボルムアミドを吸収剤とする冷凍組
成物が上記の目的に良く適合し優れた冷凍組成物である
ことを見出し本発明に至ったものである。即ち、本発明
はクロルトリフルオロエタンを冷媒とし、Ｎ 、 Ｎ’
−ジメチルボルムアミドを吸収剤として使用する吸収式
冷凍機用冷凍組成物である。
成物の問題点に鑑がみ、特に取扱いが安全で蒸気圧が余
り高くな（、又、装置に対する腐食性の少ない冷凍組成
物を提供することを目的としてなされたもので、鋭意研
究の結果クロルトリフルオロエタンを冷媒とし、Ｎ 、
Ｎ’ −ジメチルボルムアミドを吸収剤とする冷凍組
成物が上記の目的に良く適合し優れた冷凍組成物である
ことを見出し本発明に至ったものである。即ち、本発明
はクロルトリフルオロエタンを冷媒とし、Ｎ 、 Ｎ’
−ジメチルボルムアミドを吸収剤として使用する吸収式
冷凍機用冷凍組成物である。
本発明において冷媒と−して使用するクロルトリフルオ
ロエタンには構造式を異にする３種の異性体、即ちＣＨ
Ｃ２Ｆ−ＣＨＦ２ （’Ｒ１３３） 、ＣＨ２Ｃｊ！−
ＣＦ３ （Ｒ１３３ａ）及びＣＣ７！Ｆ２−ＣＨ２Ｆ
（Ｒ１３３ｂ）が存在するが、これらの物性は殆ど類似
しているので何れの異性体でも使用することができる。
ロエタンには構造式を異にする３種の異性体、即ちＣＨ
Ｃ２Ｆ−ＣＨＦ２ （’Ｒ１３３） 、ＣＨ２Ｃｊ！−
ＣＦ３ （Ｒ１３３ａ）及びＣＣ７！Ｆ２−ＣＨ２Ｆ
（Ｒ１３３ｂ）が存在するが、これらの物性は殆ど類似
しているので何れの異性体でも使用することができる。
従って以下の説明においてはクロルトリフルオロエタン
としてＲ１３３ａを用いた場合を例示して説明する。
としてＲ１３３ａを用いた場合を例示して説明する。
第１図にＲ１３３ａを冷媒として使用し、Ｎ 、 Ｎ’
−ジメチルホルムアミドを吸収剤として使用した本発明
の冷凍組成物の吸収剤濃度をパラメータとする温度−蒸
気圧線図を示した。
−ジメチルホルムアミドを吸収剤として使用した本発明
の冷凍組成物の吸収剤濃度をパラメータとする温度−蒸
気圧線図を示した。
一般にフロンを冷媒として使用する冷凍サイクルは吸収
剤稀溶液（フロン濃度の高い溶液）からのフロンガスの
発生、発生したフロンガスの凝縮、液化フロンの蒸発（
気化）、吸収剤濃溶液（フロン濃度の低い溶液）へのフ
ロンガスの吸収等の工程の繰返しにより達成されるが、
上記吸収剤稀溶液及び′ａ／８液の濃度は冷凍機の運転
条件、即ち吸収剤稀溶液の加熱温度（発生器内の温度）
、液化フロンの蒸発温度（蒸発器内の温度）及びフロン
ガスの吸収温度（吸収器内の温度）に応じて任意に設定
される。かかるフロンを冷媒とする冷凍サイクルにおい
て、本発明のように冷媒としてＲ１３３ａを用い、吸収
剤としてＮ 、 Ｎ’ −ジメチルボルムアミドを用い
た場合は、液化Ｒ１３３ａの蒸発温度を約θ℃、吸収温
度を約４０〜５３℃として、吸収剤稀溶液濃度が約５０
重量％（以下、本明ｍ書において％は特記しない限り重
量％を表わす。）、濃溶液濃度が約６０％となるように
設定することが適切である。
剤稀溶液（フロン濃度の高い溶液）からのフロンガスの
発生、発生したフロンガスの凝縮、液化フロンの蒸発（
気化）、吸収剤濃溶液（フロン濃度の低い溶液）へのフ
ロンガスの吸収等の工程の繰返しにより達成されるが、
上記吸収剤稀溶液及び′ａ／８液の濃度は冷凍機の運転
条件、即ち吸収剤稀溶液の加熱温度（発生器内の温度）
、液化フロンの蒸発温度（蒸発器内の温度）及びフロン
ガスの吸収温度（吸収器内の温度）に応じて任意に設定
される。かかるフロンを冷媒とする冷凍サイクルにおい
て、本発明のように冷媒としてＲ１３３ａを用い、吸収
剤としてＮ 、 Ｎ’ −ジメチルボルムアミドを用い
た場合は、液化Ｒ１３３ａの蒸発温度を約θ℃、吸収温
度を約４０〜５３℃として、吸収剤稀溶液濃度が約５０
重量％（以下、本明ｍ書において％は特記しない限り重
量％を表わす。）、濃溶液濃度が約６０％となるように
設定することが適切である。
尚、運転条件を上記以外に設定した時は、それに応じて
吸収剤の稀溶液濃度及び濃溶液濃度条件を変化させるこ
とができる。又、本発明の冷凍組成物は、上記と同様の
冷凍サイクルを使用し、蒸発器で外気から熱を吸み取り
、凝縮器又は吸収器で熱を放出する系に構成したし−ト
ポンプサイクル（図示せず）にもそのまま通用すること
ができる。
吸収剤の稀溶液濃度及び濃溶液濃度条件を変化させるこ
とができる。又、本発明の冷凍組成物は、上記と同様の
冷凍サイクルを使用し、蒸発器で外気から熱を吸み取り
、凝縮器又は吸収器で熱を放出する系に構成したし−ト
ポンプサイクル（図示せず）にもそのまま通用すること
ができる。
次に、本発明の冷凍組成物を使用した吸Δ又式冷凍サイ
クルの作動の一例を第２図のフローシート及び第３図の
運転サイクル線図に基づいて説明する。第３図の運転ザ
イクル線図は第１図のＲ１３３ａ−Ｎ、Ｎ’ −ジメチ
ルボルムアミド系冷凍組成物の温度−蒸気圧線図から純
粋なＲ１３３ａ及びＮ、Ｎ’ −ジメチルホルムアミド
濃度が５０％及び６０％の線図を抜粋して示したもので
ある。
クルの作動の一例を第２図のフローシート及び第３図の
運転サイクル線図に基づいて説明する。第３図の運転ザ
イクル線図は第１図のＲ１３３ａ−Ｎ、Ｎ’ −ジメチ
ルボルムアミド系冷凍組成物の温度−蒸気圧線図から純
粋なＲ１３３ａ及びＮ、Ｎ’ −ジメチルホルムアミド
濃度が５０％及び６０％の線図を抜粋して示したもので
ある。
先ず、Ｒ１３３ａを冷媒として溶解したＮ、Ｎ’−ジメ
チルホルムアミドの５０％稀溶液（第３図Ａ点）を温度
約９６℃、圧力的２５００＋ｕ＋Ｈｇ（絶対圧を示す、
以下同じ）において発生器１内で外部熱源３を用いて約
１１３°Ｃまで加熱すると前記５０％稀溶液は６０％濃
溶液（第３図Ｂ点）に濃縮され、その間に圧力２５００
龍Ｈｇに相当するＲ１３３ａガスが発生ずる。次にこの
Ｒ１３３ａガスを凝縮器２に導入し冷却管４で冷却する
と約４０℃（Ｂ−Ａの延長線がＲ１３３ａの線と交差す
る点の温度）で凝縮液化する。次いで液状のＲ１３３ａ
を減圧弁５により減圧して蒸発器３に導入する。蒸発器
３内は吸収器４内の温度を約４Ｏ〜５３℃に設定した場
合、その蒸気圧に相当する約６００１ｍＨｇの圧力に減
圧され、液状のＲ１３３ａはノズル６から散布され約Ｏ
℃で蒸発し、その蒸発熱を管７を流れるブラインがら奪
ってこれを冷却し冷凍用に利用される。
チルホルムアミドの５０％稀溶液（第３図Ａ点）を温度
約９６℃、圧力的２５００＋ｕ＋Ｈｇ（絶対圧を示す、
以下同じ）において発生器１内で外部熱源３を用いて約
１１３°Ｃまで加熱すると前記５０％稀溶液は６０％濃
溶液（第３図Ｂ点）に濃縮され、その間に圧力２５００
龍Ｈｇに相当するＲ１３３ａガスが発生ずる。次にこの
Ｒ１３３ａガスを凝縮器２に導入し冷却管４で冷却する
と約４０℃（Ｂ−Ａの延長線がＲ１３３ａの線と交差す
る点の温度）で凝縮液化する。次いで液状のＲ１３３ａ
を減圧弁５により減圧して蒸発器３に導入する。蒸発器
３内は吸収器４内の温度を約４Ｏ〜５３℃に設定した場
合、その蒸気圧に相当する約６００１ｍＨｇの圧力に減
圧され、液状のＲ１３３ａはノズル６から散布され約Ｏ
℃で蒸発し、その蒸発熱を管７を流れるブラインがら奪
ってこれを冷却し冷凍用に利用される。
次に蒸発したＲ１３３ａガスを吸収器４に導入し、発生
器１から熱交換器８を経て冷却されノズル９から散布さ
れる約５３℃のＮ、Ｎ’ −ジメチルボルムアミド６０
％濃溶液（第３図Ｃ点）に吸収させる。１０は吸収器４
内の温度を所定の範囲内に調節するための冷却配管であ
る。Ｒ１３３ａガスを吸収した前記濃溶液は稀釈されて
Ｎ 、 Ｎ’−ジメチルホルムアミドの５０％稀溶液（
第３図り点）となり、熱交換器８を経由し発生器１から
吸収器４へ送られる前記卓ｆｇ液と熱交換し加！：ハさ
れた後ポンプ１１により発生器１に導入され（第３図Ａ
点）、以後同様のサイクルを繰り返す。
器１から熱交換器８を経て冷却されノズル９から散布さ
れる約５３℃のＮ、Ｎ’ −ジメチルボルムアミド６０
％濃溶液（第３図Ｃ点）に吸収させる。１０は吸収器４
内の温度を所定の範囲内に調節するための冷却配管であ
る。Ｒ１３３ａガスを吸収した前記濃溶液は稀釈されて
Ｎ 、 Ｎ’−ジメチルホルムアミドの５０％稀溶液（
第３図り点）となり、熱交換器８を経由し発生器１から
吸収器４へ送られる前記卓ｆｇ液と熱交換し加！：ハさ
れた後ポンプ１１により発生器１に導入され（第３図Ａ
点）、以後同様のサイクルを繰り返す。
上記の例では蒸発器３内での液状Ｒ１３３ａの蒸発温度
は０℃の場合について説明したが、要求される冷凍又は
冷却の程度或は速度に応じて上述の運転条件を適宜選択
して実施することができる。
は０℃の場合について説明したが、要求される冷凍又は
冷却の程度或は速度に応じて上述の運転条件を適宜選択
して実施することができる。
以上説明したようにクロルトリフルオロエタンを冷媒と
し、Ｎ、Ｎ’ −ジメチルボルムアミドを吸収剤として
使用する本発明の冷凍組成物によれば、上述の運転サイ
クルからも明らかなように運転時の蒸気圧が最も高い発
生器内で約２５００ｍＨｇとメタン系フロンを使用した
場合の蒸気圧よりもかなり低く、冷凍機の耐圧構造を大
幅に緩和することができる。
し、Ｎ、Ｎ’ −ジメチルボルムアミドを吸収剤として
使用する本発明の冷凍組成物によれば、上述の運転サイ
クルからも明らかなように運転時の蒸気圧が最も高い発
生器内で約２５００ｍＨｇとメタン系フロンを使用した
場合の蒸気圧よりもかなり低く、冷凍機の耐圧構造を大
幅に緩和することができる。
又、Ｒ１３３ａのＮ、Ｎ’ −ジメチルホルムアミド９
５冗’ｔａ熔液各５ ｍ Ｉｔ中に鋼、ステンレス鋼、
及び銅の小片を夫々別々に浸漬して１８０℃で３日冊加
熱還流したが、何れの場合にも溶液の着色は殆ど認めら
れず、又、溶液の変質も全く認められないことから、本
発明の冷凍組成物は耐食性及び熱安定性にも優れている
ことが判明し吸収式冷凍機用冷凍組成物として極めて好
ましい特性を有することが実証された。
５冗’ｔａ熔液各５ ｍ Ｉｔ中に鋼、ステンレス鋼、
及び銅の小片を夫々別々に浸漬して１８０℃で３日冊加
熱還流したが、何れの場合にも溶液の着色は殆ど認めら
れず、又、溶液の変質も全く認められないことから、本
発明の冷凍組成物は耐食性及び熱安定性にも優れている
ことが判明し吸収式冷凍機用冷凍組成物として極めて好
ましい特性を有することが実証された。
第１図はクロルトリフルオロエタンとしてＲ１３３ａを
冷媒として使用し、Ｎ、Ｎ’ −ジメチルホルムアミド
を吸収剤として使用した本発明の冷凍組成物の吸収剤の
各種濃度をパラメータとした温度−蒸気圧線図、第２図
は吸収式冷凍サイクルのフローシート、第３図は本発明
の冷凍組成物を使用した運転サイクル線図である。 １・・・発生器、２・・・凝縮器、３・・・蒸発器、４
・・・吸収器、５・・・減圧弁、８・・・熱交換器、１
１・・・ポンプ。 特許出願人 矢崎総業株式会社 第１図 ｉ度↑（０Ｃ）
冷媒として使用し、Ｎ、Ｎ’ −ジメチルホルムアミド
を吸収剤として使用した本発明の冷凍組成物の吸収剤の
各種濃度をパラメータとした温度−蒸気圧線図、第２図
は吸収式冷凍サイクルのフローシート、第３図は本発明
の冷凍組成物を使用した運転サイクル線図である。 １・・・発生器、２・・・凝縮器、３・・・蒸発器、４
・・・吸収器、５・・・減圧弁、８・・・熱交換器、１
１・・・ポンプ。 特許出願人 矢崎総業株式会社 第１図 ｉ度↑（０Ｃ）
Claims (1)
- クロルトリフルオロエタンを冷媒とし、Ｎ、Ｎ’−ジメ
チルホルムアミドを吸収剤として使用することを特徴と
する吸収式冷凍機用冷凍組成物。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58148730A JPS6040183A (ja) | 1983-08-16 | 1983-08-16 | 吸収式冷凍機用冷凍組成物 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58148730A JPS6040183A (ja) | 1983-08-16 | 1983-08-16 | 吸収式冷凍機用冷凍組成物 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6040183A true JPS6040183A (ja) | 1985-03-02 |
| JPS6356915B2 JPS6356915B2 (ja) | 1988-11-09 |
Family
ID=15459321
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58148730A Granted JPS6040183A (ja) | 1983-08-16 | 1983-08-16 | 吸収式冷凍機用冷凍組成物 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6040183A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4793940A (en) * | 1984-11-28 | 1988-12-27 | Ben Gurion Univ. Of The Negev Research And Development Authority | Absorbent composition for refrigeration and heating systems |
| JPH0660712A (ja) * | 1985-09-30 | 1994-03-04 | Fuji Xerox Co Ltd | 電気接続用異方導電材料 |
-
1983
- 1983-08-16 JP JP58148730A patent/JPS6040183A/ja active Granted
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4793940A (en) * | 1984-11-28 | 1988-12-27 | Ben Gurion Univ. Of The Negev Research And Development Authority | Absorbent composition for refrigeration and heating systems |
| JPH0660712A (ja) * | 1985-09-30 | 1994-03-04 | Fuji Xerox Co Ltd | 電気接続用異方導電材料 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6356915B2 (ja) | 1988-11-09 |
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