JP2568774B2 - 作動流体 - Google Patents
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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
- C09K5/041—Materials undergoing a change of physical state when used the change of state being from liquid to vapour or vice versa for compression-type refrigeration systems
- C09K5/044—Materials undergoing a change of physical state when used the change of state being from liquid to vapour or vice versa for compression-type refrigeration systems comprising halogenated compounds
- C09K5/045—Materials undergoing a change of physical state when used the change of state being from liquid to vapour or vice versa for compression-type refrigeration systems comprising halogenated compounds containing only fluorine as halogen
-
- 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
- C09K2205/00—Aspects relating to compounds used in compression type refrigeration systems
- C09K2205/10—Components
- C09K2205/12—Hydrocarbons
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- Lubricants (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、エアコン・冷凍機等の
ヒートポンプ装置に使用される作動流体に関する。
ヒートポンプ装置に使用される作動流体に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、エアコン・冷凍機等のヒートポン
プ装置においては、作動流体としてフロン類（以下Ｒ○
○またはＲ○○○と記す）と呼ばれるハロゲン化炭化水
素が知られており、利用温度としては凝縮温度および／
または蒸発温度が略０〜略５０℃の範囲において通常使
用される。中でもクロロジフルオロメタン（ＣＨＣｌＦ
2、Ｒ２２）は家庭用エアコン、ビル用エアコンや大型
冷凍機等の作動流体として幅広く用いられている。
プ装置においては、作動流体としてフロン類（以下Ｒ○
○またはＲ○○○と記す）と呼ばれるハロゲン化炭化水
素が知られており、利用温度としては凝縮温度および／
または蒸発温度が略０〜略５０℃の範囲において通常使
用される。中でもクロロジフルオロメタン（ＣＨＣｌＦ
2、Ｒ２２）は家庭用エアコン、ビル用エアコンや大型
冷凍機等の作動流体として幅広く用いられている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、近年フ
ロンによる成層圏オゾン層破壊が地球規模の環境問題と
なっており、成層圏オゾン破壊能力が大であるフロン類
（以下、特定フロンと記す）については、すでに国際条
約によって使用量及び生産量の規制がなされ、さらに将
来的には特定フロンの使用・生産を廃止しようという動
きがある。さて、Ｒ２２はオゾン破壊係数（トリクロロ
フルオロメタン（ＣＣｌ3Ｆ）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、以下ＯＤＰと
記す）が０．０５と微少であり、特定フロンではないも
のの将来的に使用量の増大が予想され、冷凍・空調機器
が広く普及した現在、Ｒ２２の使用量及び生産量の増大
が人類の生活環境に与える影響も大きくなるものと予想
されている。従って、成層圏オゾン破壊能力が小である
ものの、若干の破壊能力があるとされるＲ２２の代替と
なる作動流体の早期開発も強く要望されている。
ロンによる成層圏オゾン層破壊が地球規模の環境問題と
なっており、成層圏オゾン破壊能力が大であるフロン類
（以下、特定フロンと記す）については、すでに国際条
約によって使用量及び生産量の規制がなされ、さらに将
来的には特定フロンの使用・生産を廃止しようという動
きがある。さて、Ｒ２２はオゾン破壊係数（トリクロロ
フルオロメタン（ＣＣｌ3Ｆ）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、以下ＯＤＰと
記す）が０．０５と微少であり、特定フロンではないも
のの将来的に使用量の増大が予想され、冷凍・空調機器
が広く普及した現在、Ｒ２２の使用量及び生産量の増大
が人類の生活環境に与える影響も大きくなるものと予想
されている。従って、成層圏オゾン破壊能力が小である
ものの、若干の破壊能力があるとされるＲ２２の代替と
なる作動流体の早期開発も強く要望されている。
【０００４】本発明は、上述の問題に鑑みて試されたも
ので、成層圏オゾン層に及ぼす影響がほとんどない、Ｒ
２２の代替となる作動流体を提供するものである。
ので、成層圏オゾン層に及ぼす影響がほとんどない、Ｒ
２２の代替となる作動流体を提供するものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明は上記課題を解決
するため、ペンタフルオロエタン（Ｃ2ＨＦ5）プロパン
（Ｃ3Ｈ8）とテトラフルオロエタン（Ｃ2Ｈ2Ｆ4）の三
種のフロン類を含み、ぺンタフルオロエタン５５〜８５
重量％、プロパン１０重量％以下、テトラフルオロエタ
ン１５〜４５重量％の組成範囲であることを特徴とする
ものであり、特に、ペンタフルオロエタン５５〜８０重
量％、プロパン６重量％以下、テトラフルオロエタン１
５〜４５重量％の組成範囲が望ましいものである。
するため、ペンタフルオロエタン（Ｃ2ＨＦ5）プロパン
（Ｃ3Ｈ8）とテトラフルオロエタン（Ｃ2Ｈ2Ｆ4）の三
種のフロン類を含み、ぺンタフルオロエタン５５〜８５
重量％、プロパン１０重量％以下、テトラフルオロエタ
ン１５〜４５重量％の組成範囲であることを特徴とする
ものであり、特に、ペンタフルオロエタン５５〜８０重
量％、プロパン６重量％以下、テトラフルオロエタン１
５〜４５重量％の組成範囲が望ましいものである。
【０００６】
【作用】Ｒ２２（沸点−４０．８℃）とほぼ同一の沸点
をもつ単一冷媒として、プロパン（沸点−４２．１℃）
があるが、プロパンは可燃性であり、混合物の組成範囲
として０〜略１０重量％とすることによってほぼ不燃性
にでき、さらに望ましくは０〜略６重量％とすることに
よってほとんど不燃性にできることが知られている。
をもつ単一冷媒として、プロパン（沸点−４２．１℃）
があるが、プロパンは可燃性であり、混合物の組成範囲
として０〜略１０重量％とすることによってほぼ不燃性
にでき、さらに望ましくは０〜略６重量％とすることに
よってほとんど不燃性にできることが知られている。
【０００７】本発明は、上述の組合せによって、作動流
体を、分子構造中に塩素を含まず、オゾン破壊能力のほ
とんどないフロン類であるペンタフルオロエタン（ＯＤ
Ｐ＝０）とプロパン（ＯＤＰ＝０）、およびテトラフル
オロエタン（ＯＤＰ＝０）の混合物となすことにより、
成層圏オゾン層に及ぼす影響をＲ２２よりもさらに小さ
く、ほとんどなくすることを可能とするものである。特
に、プロパンは可燃性であるが、ペンタフルオロエタン
とテトラフルオロエタンは不燃性であり、プロパンの組
成範囲を限定したため、ペンタフルオロエタンとテトラ
フルオロエタンを混合することにより、可燃性を低減で
きるものであり、本発明のようにＲ２２の代替となる組
成範囲を特定したものは初めてである。
体を、分子構造中に塩素を含まず、オゾン破壊能力のほ
とんどないフロン類であるペンタフルオロエタン（ＯＤ
Ｐ＝０）とプロパン（ＯＤＰ＝０）、およびテトラフル
オロエタン（ＯＤＰ＝０）の混合物となすことにより、
成層圏オゾン層に及ぼす影響をＲ２２よりもさらに小さ
く、ほとんどなくすることを可能とするものである。特
に、プロパンは可燃性であるが、ペンタフルオロエタン
とテトラフルオロエタンは不燃性であり、プロパンの組
成範囲を限定したため、ペンタフルオロエタンとテトラ
フルオロエタンを混合することにより、可燃性を低減で
きるものであり、本発明のようにＲ２２の代替となる組
成範囲を特定したものは初めてである。
【０００８】又、本発明は上述の組成範囲とすることに
よって、エアコン・冷凍機等のヒートポンプ装置の利用
温度である略０〜略５０℃においてＲ２２と同程度の蒸
気圧を有し、Ｒ２２の代替として現行機器で使用可能な
作動流体を提供することを可能とするものである。従っ
て上述の組合せおよび組成範囲におけるＯＤＰも０と予
想され、Ｒ２２の代替として極めて有望な作動流体とな
るものである。またかかる混合物は非共沸混合物とな
り、凝縮過程および蒸発過程において温度勾配をもつた
め、熱源流体との温度差を近接させたロレンツサイクル
を構成することにより、Ｒ２２よりも高い成績係数を期
待できるものである。
よって、エアコン・冷凍機等のヒートポンプ装置の利用
温度である略０〜略５０℃においてＲ２２と同程度の蒸
気圧を有し、Ｒ２２の代替として現行機器で使用可能な
作動流体を提供することを可能とするものである。従っ
て上述の組合せおよび組成範囲におけるＯＤＰも０と予
想され、Ｒ２２の代替として極めて有望な作動流体とな
るものである。またかかる混合物は非共沸混合物とな
り、凝縮過程および蒸発過程において温度勾配をもつた
め、熱源流体との温度差を近接させたロレンツサイクル
を構成することにより、Ｒ２２よりも高い成績係数を期
待できるものである。
【０００９】また一般に、成層圏オゾン破壊能力がある
フロン類は、そのＯＤＰの値の大きさにつれて地球温暖
化の効果も大きい傾向があるが、本発明による作動流体
はＯＤＰが０であるフロン類のみの三種以上から成る混
合物によって構成されているため、地球温暖化の効果は
Ｒ２２と同程度あるいはＲ２２未満と推定され、最近世
界的問題となっている地球温暖化への寄与を小とするこ
とをも可能とするものである。
フロン類は、そのＯＤＰの値の大きさにつれて地球温暖
化の効果も大きい傾向があるが、本発明による作動流体
はＯＤＰが０であるフロン類のみの三種以上から成る混
合物によって構成されているため、地球温暖化の効果は
Ｒ２２と同程度あるいはＲ２２未満と推定され、最近世
界的問題となっている地球温暖化への寄与を小とするこ
とをも可能とするものである。
【００１０】
【実施例】以下、本発明による作動流体の実施例につい
て、図を用いて説明する。
て、図を用いて説明する。
【００１１】図１は、ペンタフルオロエタン（Ｒ１２
５）、プロパン（Ｒ２９０）、１，１，１，２−テトラ
フルオロエタン（Ｒ１３４ａ）の三種のフロン類の混合
物によって構成される作動流体の、一定温度・一定圧力
における平衡状態を三角座標を用いて示したものであ
る。本三角座標においては、三角形の各頂点に、上側頂
点を基点として反時計回りに沸点の低い順に単一物質を
配置しており、座標平面上のある点における各成分の組
成比（重量比）は、点と三角形の各辺との距離の比で表
される。またこのとき、点と三角形の辺との距離は、辺
に相対する側にある三角座標の頂点に記された物質の組
成比に対応する。図１において１は、温度０℃・圧力
４．０４４ｋｇ／ｃｍ2Ｇにおける混合物の気液平衡線
であり、この温度・圧力はＲ２２の飽和状態に相当す
る。気液平衡線（Ｒ２２ ０℃相当）１の上側の線は飽
和気相線、気液平衡線（Ｒ２２ ０℃相当）１の下側の
線は飽和液相線を表わし、この両線で挟まれた範囲にお
いては気液平衡状態となる。また２は、温度５０℃・圧
力１８．７８２ｋｇ／ｃｍ2Ｇにおける混合物の気液平
衡線であり、この温度・圧力もＲ２２の飽和状態に相当
する。図からわかるように、Ｒ２９０の組成範囲を０〜
略１０重量％に限定すると、Ｒ１２５、Ｒ２９０及びＲ
１３４ａがそれぞれ略５５〜略７５重量％、０〜略１０
重量％、略２５〜略４５重量％となるような組成範囲
は、略０〜略５０℃の利用温度においてＲ２２とほぼ同
等の蒸気圧を有し、ほぼ不燃性となるため望ましい。さ
らに、Ｒ２９０の組成範囲を０〜略６重量％に限定する
と、Ｒ１２５、Ｒ２９０及びＲ１３４ａがそれぞれ略５
５〜略６５重量％、０〜略６重量％、略３０〜略４５重
量％となるような組成範囲は、０℃と５０℃の間のすべ
ての利用温度においてＲ２２とほぼ同等の蒸気圧を有
し、ほとんど不燃性となるため特に望ましい。
５）、プロパン（Ｒ２９０）、１，１，１，２−テトラ
フルオロエタン（Ｒ１３４ａ）の三種のフロン類の混合
物によって構成される作動流体の、一定温度・一定圧力
における平衡状態を三角座標を用いて示したものであ
る。本三角座標においては、三角形の各頂点に、上側頂
点を基点として反時計回りに沸点の低い順に単一物質を
配置しており、座標平面上のある点における各成分の組
成比（重量比）は、点と三角形の各辺との距離の比で表
される。またこのとき、点と三角形の辺との距離は、辺
に相対する側にある三角座標の頂点に記された物質の組
成比に対応する。図１において１は、温度０℃・圧力
４．０４４ｋｇ／ｃｍ2Ｇにおける混合物の気液平衡線
であり、この温度・圧力はＲ２２の飽和状態に相当す
る。気液平衡線（Ｒ２２ ０℃相当）１の上側の線は飽
和気相線、気液平衡線（Ｒ２２ ０℃相当）１の下側の
線は飽和液相線を表わし、この両線で挟まれた範囲にお
いては気液平衡状態となる。また２は、温度５０℃・圧
力１８．７８２ｋｇ／ｃｍ2Ｇにおける混合物の気液平
衡線であり、この温度・圧力もＲ２２の飽和状態に相当
する。図からわかるように、Ｒ２９０の組成範囲を０〜
略１０重量％に限定すると、Ｒ１２５、Ｒ２９０及びＲ
１３４ａがそれぞれ略５５〜略７５重量％、０〜略１０
重量％、略２５〜略４５重量％となるような組成範囲
は、略０〜略５０℃の利用温度においてＲ２２とほぼ同
等の蒸気圧を有し、ほぼ不燃性となるため望ましい。さ
らに、Ｒ２９０の組成範囲を０〜略６重量％に限定する
と、Ｒ１２５、Ｒ２９０及びＲ１３４ａがそれぞれ略５
５〜略６５重量％、０〜略６重量％、略３０〜略４５重
量％となるような組成範囲は、０℃と５０℃の間のすべ
ての利用温度においてＲ２２とほぼ同等の蒸気圧を有
し、ほとんど不燃性となるため特に望ましい。
【００１２】図１中の点Ａ1〜点Ｆ1における作動流体の
組成を（表１）に示す。
組成を（表１）に示す。
【００１３】
【表１】
【００１４】点Ａ1〜点Ｃ1は気液平衡線（Ｒ２２ ５０
℃相当）２の飽和気相線上に、点Ｄ 1〜点Ｆ1は気液平衡
線（Ｒ２２ ５０℃相当）２の飽和液相線上にあり、共
に気液平衡線（Ｒ２２ ０℃相当）１の飽和気相線及び
気液平衡線（Ｒ２２ ０℃相当）１の飽和液相線の両線
で挟まれた範囲にあることから、温度０℃・圧力４．０
４４ｋｇ／ｃｍ2Ｇ（Ｒ２２の飽和状態に相当）におい
ては気液平衡状態となる。従って、表１に示された組成
を有する作動流体は、０℃・５０℃におけるＲ２２の飽
和蒸気圧の条件下で飽和状態あるいは気液平衡状態を実
現し、略０〜略５０℃の利用温度において、同温度にお
けるＲ２２の飽和蒸気圧で操作することにより、Ｒ２２
とほぼ等しい凝縮温度・蒸発温度を得ることが可能とな
るものである。
℃相当）２の飽和気相線上に、点Ｄ 1〜点Ｆ1は気液平衡
線（Ｒ２２ ５０℃相当）２の飽和液相線上にあり、共
に気液平衡線（Ｒ２２ ０℃相当）１の飽和気相線及び
気液平衡線（Ｒ２２ ０℃相当）１の飽和液相線の両線
で挟まれた範囲にあることから、温度０℃・圧力４．０
４４ｋｇ／ｃｍ2Ｇ（Ｒ２２の飽和状態に相当）におい
ては気液平衡状態となる。従って、表１に示された組成
を有する作動流体は、０℃・５０℃におけるＲ２２の飽
和蒸気圧の条件下で飽和状態あるいは気液平衡状態を実
現し、略０〜略５０℃の利用温度において、同温度にお
けるＲ２２の飽和蒸気圧で操作することにより、Ｒ２２
とほぼ等しい凝縮温度・蒸発温度を得ることが可能とな
るものである。
【００１５】ここでは、気液平衡線（Ｒ２２ ５０℃相
当）２上の点についてのみ説明したが、点Ａ1〜点Ｆ1の
内側にある点、すなわち、温度０℃・圧力４．０４４ｋ
ｇ／ｃｍ2Ｇ及び温度５０℃・圧力１８．７８２ｋｇ／
ｃｍ2Ｇ（両者ともＲ２２の飽和状態に相当）において
気液平衡状態となる組成を有する作動流体についても同
様に操作することにより、略０〜略５０℃の利用温度に
おいてＲ２２とほぼ等しい凝縮温度・蒸発温度を得るこ
とが可能となるものである。
当）２上の点についてのみ説明したが、点Ａ1〜点Ｆ1の
内側にある点、すなわち、温度０℃・圧力４．０４４ｋ
ｇ／ｃｍ2Ｇ及び温度５０℃・圧力１８．７８２ｋｇ／
ｃｍ2Ｇ（両者ともＲ２２の飽和状態に相当）において
気液平衡状態となる組成を有する作動流体についても同
様に操作することにより、略０〜略５０℃の利用温度に
おいてＲ２２とほぼ等しい凝縮温度・蒸発温度を得るこ
とが可能となるものである。
【００１６】図２は、Ｒ１２５、Ｒ２９０、１，１，
２，２−テトラフルオロエタン（Ｒ１３４）の三種のフ
ロン類の混合物によって構成される作動流体の、一定温
度・一定圧力における平衡状態を三角座標を用いて示し
たものである。図２において３は、温度０℃・圧力４．
０４４ｋｇ／ｃｍ2Ｇにおける混合物の気液平衡線であ
り、また４は、温度５０℃・圧力１８．７８２ｋｇ／ｃ
ｍ2Ｇにおける混合物の気液平衡線である。この場合に
は、Ｒ２９０の組成範囲を０〜略１０重量％に限定する
と、Ｒ１２５、Ｒ２９０及びＲ１３４がそれぞれ略６０
〜略８５重量％、０〜略１０重量％、略１５〜略３５重
量％となるような組成範囲が、Ｒ２２とほぼ同等の蒸気
圧を有し、ほぼ不燃性となるため望ましく、Ｒ２９０の
組成範囲を０〜略６重量％に限定すると、Ｒ１２５、Ｒ
２９０及びＲ１３４がそれぞれ略７０〜略８０重量％、
０〜略６重量％、略１５〜略３０重量％となるような組
成範囲が、特に望ましい。
２，２−テトラフルオロエタン（Ｒ１３４）の三種のフ
ロン類の混合物によって構成される作動流体の、一定温
度・一定圧力における平衡状態を三角座標を用いて示し
たものである。図２において３は、温度０℃・圧力４．
０４４ｋｇ／ｃｍ2Ｇにおける混合物の気液平衡線であ
り、また４は、温度５０℃・圧力１８．７８２ｋｇ／ｃ
ｍ2Ｇにおける混合物の気液平衡線である。この場合に
は、Ｒ２９０の組成範囲を０〜略１０重量％に限定する
と、Ｒ１２５、Ｒ２９０及びＲ１３４がそれぞれ略６０
〜略８５重量％、０〜略１０重量％、略１５〜略３５重
量％となるような組成範囲が、Ｒ２２とほぼ同等の蒸気
圧を有し、ほぼ不燃性となるため望ましく、Ｒ２９０の
組成範囲を０〜略６重量％に限定すると、Ｒ１２５、Ｒ
２９０及びＲ１３４がそれぞれ略７０〜略８０重量％、
０〜略６重量％、略１５〜略３０重量％となるような組
成範囲が、特に望ましい。
【００１７】図２中の点Ａ2〜点Ｆ2における作動流体の
組成を（表２）に示す。
組成を（表２）に示す。
【００１８】
【表２】
【００１９】点Ａ2〜点Ｃ2は気液平衡線（Ｒ２２ ５０
℃相当）４の飽和気相線上に、点Ｄ 2〜点Ｆ2は気液平衡
線（Ｒ２２ ５０℃相当）４の飽和液相線上にあり、共
に気液平衡線（Ｒ２２ ０℃相当）３の飽和気相線及び
気液平衡線（Ｒ２２ ０℃相当）３の飽和液相線の両線
で挟まれた範囲にあることから、温度０℃・圧力４．０
４４ｋｇ／ｃｍ2Ｇ（Ｒ２２の飽和状態に相当）におい
ては気液平衡状態となる。従って、表２に示された組成
を有する作動流体は、０℃・５０℃におけるＲ２２の飽
和蒸気圧の条件下で飽和状態あるいは気液平衡状態を実
現し、略０〜略５０℃の利用温度において、同温度にお
けるＲ２２の飽和蒸気圧で操作することにより、Ｒ２２
とほぼ等しい凝縮温度・蒸発温度を得ることが可能とな
るものである。
℃相当）４の飽和気相線上に、点Ｄ 2〜点Ｆ2は気液平衡
線（Ｒ２２ ５０℃相当）４の飽和液相線上にあり、共
に気液平衡線（Ｒ２２ ０℃相当）３の飽和気相線及び
気液平衡線（Ｒ２２ ０℃相当）３の飽和液相線の両線
で挟まれた範囲にあることから、温度０℃・圧力４．０
４４ｋｇ／ｃｍ2Ｇ（Ｒ２２の飽和状態に相当）におい
ては気液平衡状態となる。従って、表２に示された組成
を有する作動流体は、０℃・５０℃におけるＲ２２の飽
和蒸気圧の条件下で飽和状態あるいは気液平衡状態を実
現し、略０〜略５０℃の利用温度において、同温度にお
けるＲ２２の飽和蒸気圧で操作することにより、Ｒ２２
とほぼ等しい凝縮温度・蒸発温度を得ることが可能とな
るものである。
【００２０】ここでは、気液平衡線（Ｒ２２ ５０℃相
当）４上の点についてのみ説明したが、点Ａ2〜点Ｆ2の
内側にある点、すなわち、温度０℃・圧力４．０４４ｋ
ｇ／ｃｍ2Ｇ及び温度５０℃・圧力１８．７８２ｋｇ／
ｃｍ2Ｇ（両者ともＲ２２の飽和状態に相当）において
気液平衡状態となる組成を有する作動流体についても同
様に操作することにより、略０〜略５０℃の利用温度に
おいてＲ２２とほぼ等しい凝縮温度・蒸発温度を得るこ
とが可能となるものである。
当）４上の点についてのみ説明したが、点Ａ2〜点Ｆ2の
内側にある点、すなわち、温度０℃・圧力４．０４４ｋ
ｇ／ｃｍ2Ｇ及び温度５０℃・圧力１８．７８２ｋｇ／
ｃｍ2Ｇ（両者ともＲ２２の飽和状態に相当）において
気液平衡状態となる組成を有する作動流体についても同
様に操作することにより、略０〜略５０℃の利用温度に
おいてＲ２２とほぼ等しい凝縮温度・蒸発温度を得るこ
とが可能となるものである。
【００２１】以上の実施例においては作動流体は三種の
フロン類の混合物によって構成されているが、構造異性
体を含めて四種以上のフロンの混合物によって作動流体
を構成することも勿論可能であり、この場合、ペンタフ
ルオロエタン略５５〜略８５重量％、プロパン０〜略１
０重量％、テトラフルオロエタン略１５〜略４５重量％
となるような組成範囲は、略０〜略５０℃の利用温度に
おいてＲ２２とほぼ同等の蒸気圧を有し、ほぼ不燃性と
なるため望ましい。さらに、ペンタフルオロエタン略５
５〜略８０重量％、プロパン０〜略６重量％、テトラフ
ルオロエタン略１５〜略４５重量％となるような組成範
囲は、０℃と５０℃の間のすべての利用温度においてＲ
２２とほぼ同等の蒸気圧を有し、ほとんど不燃性となる
ため特に望ましい。特に上述の組合せおよび組成範囲に
おけるＯＤＰも０と予想され、Ｒ２２の代替として極め
て有望な作動流体となるものである。またかかる混合物
は非共沸混合物となり、凝縮過程および蒸発過程におい
て温度勾配をもつため、熱源流体との温度差を近接させ
たロレンツサイクルを構成することにより、Ｒ２２より
も高い成績係数を期待できるものである。
フロン類の混合物によって構成されているが、構造異性
体を含めて四種以上のフロンの混合物によって作動流体
を構成することも勿論可能であり、この場合、ペンタフ
ルオロエタン略５５〜略８５重量％、プロパン０〜略１
０重量％、テトラフルオロエタン略１５〜略４５重量％
となるような組成範囲は、略０〜略５０℃の利用温度に
おいてＲ２２とほぼ同等の蒸気圧を有し、ほぼ不燃性と
なるため望ましい。さらに、ペンタフルオロエタン略５
５〜略８０重量％、プロパン０〜略６重量％、テトラフ
ルオロエタン略１５〜略４５重量％となるような組成範
囲は、０℃と５０℃の間のすべての利用温度においてＲ
２２とほぼ同等の蒸気圧を有し、ほとんど不燃性となる
ため特に望ましい。特に上述の組合せおよび組成範囲に
おけるＯＤＰも０と予想され、Ｒ２２の代替として極め
て有望な作動流体となるものである。またかかる混合物
は非共沸混合物となり、凝縮過程および蒸発過程におい
て温度勾配をもつため、熱源流体との温度差を近接させ
たロレンツサイクルを構成することにより、Ｒ２２より
も高い成績係数を期待できるものである。
【００２２】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
は、作動流体を、分子構造中に塩素を含まない二種のフ
ロン類と、分子構造中に塩素・水素を共に含みオゾン破
壊能力の極めて小さい一種のフロン類の三種以上から成
る混合物となし、その組成範囲を特定するものであり、
次のような効果を有する。 （１）成層圏オゾン層に及ぼす影響をＲ２２よりもさら
に小さく、ほとんどなしとする作動流体の選択の幅を拡
大することが可能である。 （２）オゾン破壊能力のほとんどないフロン類として不
燃性のペンタフルオロエタンとテトラフルオロエタンを
選択したから、オゾン破壊能力のほとんどないフロン類
として選択したプロパンの可燃性を低減させることがで
きる。 （３）機器の利用温度においてＲ２２と同程度の蒸気圧
を有し、Ｒ２２の代替として現行機器で使用可能である （４）非共沸混合物の温度勾配の性質を利用して、Ｒ２
２よりも高い成績係数を期待できる。
は、作動流体を、分子構造中に塩素を含まない二種のフ
ロン類と、分子構造中に塩素・水素を共に含みオゾン破
壊能力の極めて小さい一種のフロン類の三種以上から成
る混合物となし、その組成範囲を特定するものであり、
次のような効果を有する。 （１）成層圏オゾン層に及ぼす影響をＲ２２よりもさら
に小さく、ほとんどなしとする作動流体の選択の幅を拡
大することが可能である。 （２）オゾン破壊能力のほとんどないフロン類として不
燃性のペンタフルオロエタンとテトラフルオロエタンを
選択したから、オゾン破壊能力のほとんどないフロン類
として選択したプロパンの可燃性を低減させることがで
きる。 （３）機器の利用温度においてＲ２２と同程度の蒸気圧
を有し、Ｒ２２の代替として現行機器で使用可能である （４）非共沸混合物の温度勾配の性質を利用して、Ｒ２
２よりも高い成績係数を期待できる。
【図１】三種のフロン類の混合物によって構成される作
動流体の、一定温度・一定圧力における平衡状態を示す
三角座標図
動流体の、一定温度・一定圧力における平衡状態を示す
三角座標図
【図２】三種のフロン類の混合物によって構成される作
動流体の、一定温度・一定圧力における平衡状態を示す
三角座標図
動流体の、一定温度・一定圧力における平衡状態を示す
三角座標図
１ 気液平衡線（Ｒ２２ ０℃相当） ２ 気液平衡線（Ｒ２２ ５０℃相当） ３ 気液平衡線（Ｒ２２ ０℃相当） ４ 気液平衡線（Ｒ２２ ５０℃相当）
Claims (1)
- 【請求項１】ペンタフルオロエタン、プロパンおよびテ
トラフルオロエタンの三種の混合物からなり、前記ペン
タフルオロエタンを５５〜８５重量％、前記プロパンを
１０重量％以下、前記テトラフルオロエタンを１５〜４
５重量％含むことを特徴とする作動流体。
Priority Applications (3)
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|---|---|---|---|
| JP3281035A JP2568774B2 (ja) | 1991-10-28 | 1991-10-28 | 作動流体 |
| EP92118432A EP0539952B1 (en) | 1991-10-28 | 1992-10-28 | Working fluid containing propane |
| DE1992607346 DE69207346T2 (de) | 1991-10-28 | 1992-10-28 | Propan enthaltendes Treibmittel |
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3281035A JP2568774B2 (ja) | 1991-10-28 | 1991-10-28 | 作動流体 |
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|---|---|
| JPH05117643A JPH05117643A (ja) | 1993-05-14 |
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|---|---|---|---|
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| GB0922288D0 (en) | 2009-12-21 | 2010-02-03 | Rpl Holdings Ltd | Non ozone depleting and low global warming potential refrigerants for refrigeration |
| US10330364B2 (en) | 2014-06-26 | 2019-06-25 | Hudson Technologies, Inc. | System and method for retrofitting a refrigeration system from HCFC to HFC refrigerant |
| GB201505230D0 (en) | 2015-03-27 | 2015-05-13 | Rpl Holdings Ltd | Non ozone depleting and low global warming refrigerant blends |
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Family Cites Families (6)
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|---|---|---|---|---|
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| AU627587B2 (en) * | 1989-06-16 | 1992-08-27 | Sanyo Electric Co., Ltd. | Refrigerant composition |
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| EP0568115B1 (en) * | 1990-07-26 | 1996-03-20 | E.I. Du Pont De Nemours & Company Incorporated | Near-azeotropic blends for use as refrigerants |
| CN1029625C (zh) * | 1990-12-17 | 1995-08-30 | 纳幕尔杜邦公司 | 氟化烃的恒沸组合物 |
| JPH06506015A (ja) * | 1991-03-18 | 1994-07-07 | アライド−シグナル・インコーポレーテッド | ジフルオロメタン、１，１，１−トリフルオロエタン、又はプロパンを含んで成る非共沸冷媒組成物 |
-
1991
- 1991-10-28 JP JP3281035A patent/JP2568774B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1992
- 1992-10-28 EP EP92118432A patent/EP0539952B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1992-10-28 DE DE1992607346 patent/DE69207346T2/de not_active Expired - Fee Related
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|---|---|
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| EP0539952B1 (en) | 1996-01-03 |
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