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JPS59117579A - 冷媒用組成物 - Google Patents

冷媒用組成物

Info

Publication number
JPS59117579A
JPS59117579A JP57225914A JP22591482A JPS59117579A JP S59117579 A JPS59117579 A JP S59117579A JP 57225914 A JP57225914 A JP 57225914A JP 22591482 A JP22591482 A JP 22591482A JP S59117579 A JPS59117579 A JP S59117579A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
refrigerant
boiling point
composition
temperature
pressure
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP57225914A
Other languages
English (en)
Inventor
Yuji Yoshida
雄二 吉田
Yuji Mukai
裕二 向井
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.)
Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Matsushita Electric Industrial Co Ltd filed Critical Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Priority to JP57225914A priority Critical patent/JPS59117579A/ja
Publication of JPS59117579A publication Critical patent/JPS59117579A/ja
Pending legal-status Critical Current

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  • 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。

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は、熱ポンプ装置、特に冷蔵庫、除湿機等の小容
量冷熱利用や、給湯機等の高温熱利用に好適な冷媒用組
成物に関する。
(従来例の構成とその問題点) 従来冷蔵庫、除湿機等の小容量冷熱利用や、給湯機等の
高温熱利用を目的とした熱ポンプ装置用冷媒としては、
前者に対しては圧縮機等の製作上の問題から、又後者に
対しては高温耐圧上の問題から、ハロゲン化炭化水素の
内フロン12(ジクロロジフルオロメタン、沸点−29
,8℃、R12の如く、フロン系冷媒は以下R−と略す
)をもっばら用いてきた。しかるに熱ポンプ装置の効率
は、熱源温度によって規定される冷媒の熱力学的性質に
よっておのずと限定があシ、よシ省エネルギーを実現す
るための方法としては、高沸点冷媒となる程一般に蒸発
潜熱が大きく効率も高いため、R12より高沸点な冷媒
(R114,R21等)を使用することが考えられてい
る。しかるにR12よシ高沸点な冷媒は、圧縮機の吸入
比容積も大きいため、同一圧縮機では冷凍サイクル中の
冷媒循環量が減少し、冷凍能力も大きく減少することに
なる。逆に高効率を図シなからR12と同等能力を得る
ためには、圧縮機や熱交換器伝熱面積等を増大させる必
要があシ、構成部品を汎用的に利用したいという要求と
は相反するものであった。
(発明の目的) 本発明の目的は、従来R12を使用していた熱ポンゾ装
置において、R12よシ高効率であシながら、現行熱ポ
ンプ装置の圧縮機や伝熱面積等を大きく改造する必要の
ない新規な冷媒組成を提供するものであシ、これを2成
分以上の混合冷媒によって達成しようとするものである
(発明の構成) 本発明による冷媒用組成物は、R12よシ低沸点な塔媒
とR12よシ高沸点な冷媒の組合せからなる非共沸混合
冷媒において、適当な組成範囲において実現されるもの
である。特に望ましい組成範囲とは、混合冷媒の大気圧
における温度−組成線図(以下T−X線図と略し、混合
冷媒中の低沸点冷媒のモル分率をXで表わす)において
、沸点線とR12沸点と交わる組成よシ大きく、露点線
がR12沸点と交わる組成よシ小さい範囲が好適となる
ものである。なおT−X線図における沸点線とは、混合
冷媒飽和液体が沸騰を開始する組成と温度の関係を表わ
し、露点線とは、混合冷媒飽和気体が凝縮を開始する組
成と温度の関係を表わすものである。
また組合せるべきR12よシ低沸点な冷媒と、R12よ
シ高沸点な冷媒の沸点差は、最大60 deg差程度が
好ましいものであシ、逆に沸点差が20deg差以下に
々ると、その効果はかなシ減じられたものとなり、場合
によっては混合冷媒が共沸組成を形成するため好ましく
ないものとなる。
(実施例の説明) 以下、本発明による冷媒用組成物を実施例と共に例示す
る。
実施例1 第1図は、本発明による冷媒用組成物を適用した熱ポン
プ装置である。1は圧縮機、2は冷媒対水2重管式凝縮
器、3は手動式膨張弁、4は冷媒対水2重管式蒸発器で
ある。第1の実施例としてR12より低沸点な冷媒とし
てはR22(沸点−40,8℃)、R12よシ高沸点な
冷媒としてはR114(沸点3.8℃)を用い、R22
のモル分率Xをθ〜1まで可変とした。また実験は給湯
機用を目的として、凝縮器2及び蒸発器4において、冷
媒対水が対向流となる如く水を流し、凝縮器2の入口水
温25℃、出口水温70℃、蒸発器4の入口水温25℃
、出口水温10℃となる如く水量と手動式膨張弁3の開
度を調節した。これらの結(5) 果を同−熱ポンプ装置を用いてR12を適用した場合と
対比すると、成績係数(=凝縮器2加熱能力/圧縮機1
人力)、加熱能力は第2図の如き関係が得られた。この
場合はほとんど全組成領域において、R12よりも成績
係数が向上しており、最も高い効率はx = 0.2前
後で約20%以上、加熱能力はR12の約5割弱という
結果に々っている。これらは冷媒対水を対向流とするこ
とによシ、熱交換過程の損失が低減されたためと考えら
れる。
またR22/R114混合冷媒において、R22の組成
を適宜可変として飽和溶液の蒸気圧を計測し、これらの
データを用いて大気圧におけるT−X線図を推定したも
のを第3図に示す。第3図においてR12沸点(−29
,8℃)を記入すると、R12に代るべき混合冷媒の望
ましい組成範囲が特定できることがわかる。即ちR12
と沸点線の交わる組成(x−=0.36)から、R12
と露点線の交わる組成(X二0.84)の範囲において
は、成績係数がR12の1.21〜1.04倍、加熱能
力がR12の0.67〜1.36倍となっておシ、R1
]4(6) 単体(x=0.0)よシも成績係数・加熱能力共に向上
している。従ってこの組成範囲においては最大効率を達
成しているとはいえないものの、熱ポンゾ装置を大きく
改造することなく、成績係数の向上が図れるものである
実施例2 第2の実施例は第1の実施例と同じく、第1図に示した
熱ポンプ装置において、同一の実験方法により行なわれ
た。ここで用いた混合冷媒は、R12より低沸点な冷媒
としてはR13B1(沸点−57,8℃)、R12よシ
高沸点な冷媒としてはR]2B1(沸点−3,5℃)の
組合せである。このときの結果は、凝縮圧力の上昇のた
めx = 0.7前後までしか行っていないが、R12
の場合と対比すると、同じく第4図の如き関係が得られ
た。この場合も実験したほとんど全組成領域において、
R]2よシも成績係数が向上しておシ、最も高い効率は
X二0.2前後で約30係近く、加熱能力はR12の約
7割前後という結果になっている。
また第1の実施例と同じく、T−X線図を推定したもの
を第5図に示すが、第5図においてR12沸点(−29
,8℃)を記入すると、R12に代るべき混合冷媒の望
ましい組成範囲が特定できることがわかる。即ちR12
と沸点線の交わる組成(x=0.15)から、R12と
露点線の交わる組成(x = 0.72 )の範囲にお
いては、成績係数がR12の1,28〜0.97倍、加
熱能力がR12の0.70〜129倍となっている。従
ってこの組成範囲においては最大効率となる組成をも含
み、熱ポンプ装置を大きく改造することなく成績係数の
向上が図れるものである。
以上の実施例かられかる如く、本発明による冷媒用組成
物は、R12よ多像沸点な冷媒とR12よシ高沸点な冷
媒の組合せからなる非共沸混合冷媒であり、その望まし
い組成範囲は次のように#丘は特定することができる。
第1の方法としては第6図に示す如く、混合冷媒の任意
圧力における飽和液体の沸騰温度がR12よシ低温で、
かつ飽和気体の凝縮温度がR12より高温となる様な組
成範囲として特定できる。彦お任意圧力としては大気圧
を用いるのが便利である。また第2の方法としては第7
図に示す如く、任意温度における飽和液体の沸騰圧力が
R12よシ高く、かつ飽和液体の凝縮圧力がRI2よシ
低い様な組成範囲として特定できる。なお組成範囲を特
定するための第1及び第2の方法のいづれを用いてもそ
の範囲に大差はない。
次に混合冷媒の組合せとしては、沸点差が20〜5 Q
 deg差程度のものが望ましく、R12より低沸点な
冷媒としてはR503,R23,R13゜R13B1.
R32,R125,R502,R22゜R500等、R
12よシ高沸点な冷媒としてはR152a 、R1,2
4、R142b 、R12B1  。
R114,RI33a、R21,R11等 が挙げられ
る。なおR12に代るべき混合冷媒をこれらの組合せか
ら選択する際、R503,R23゜R13等の非常に沸
点の低い冷媒は、冷蔵庫や除湿機等の低温熱源での利用
には適するものの、給湯機等の高温熱利用に際しては大
きな圧力上昇を誘引するため必ずしも好ましいものとは
ならない。
(9) またこれらのR12よシ低沸点な冷媒と、R12よシ高
沸点な冷媒との組合せにおいて、低沸点冷媒を基準とし
た組成範囲は、低沸点冷媒の沸点が低ければ低い程低沸
点冷媒のよシ少ない方向に移行し、高沸点冷媒の沸点が
高ければ高い程低沸点冷媒のより多い方向に移行する。
(発明の効果) 本発明で特定される混合冷媒とその組成範囲は、単一冷
媒の如く同一の沸点と露点をもつものではないが、その
平均値な値がR12とほぼ同等沸点となる如く構成する
ものであシ、圧縮機吸入比容積もR12とほぼ同等とな
シ、熱ポンプ装置を大きく改造することなく冷凍(加熱
)能力を維持しながら、効率の向上を図ることが可能と
なるものであり、特に冷蔵庫、除湿機等の小容量冷熱利
用や、給湯機等の高温熱利用の熱ポンプ装置に好適とな
るものである。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明による冷媒用組成物を適用した熱ポンプ
装置の一実施例を示す図、第2図及び第(10) 4図は混合冷媒組成とR112に対比した成績係数、加
熱能力の関係を示す図、第3図及び第5図は混合冷媒組
成と大気圧における温度との関係を示す図、第6図及び
第7図は本発明による冷媒用組成物の組成範囲を特定す
るだめの方法を説明する図である。 1・・圧縮機、2・・・凝縮器、3・・・手動式膨張弁
、4・蒸発器。 (11) 第1図 第3図 R22/R114中のR22のモル介卑第4図 R13日1/R12B1ヤの R13B1  の毛1シ
介ヤ第5図 R13B1/R12B1ヤっR13BI Q LAi亦
専第6図 う先奢清l象ヤリ格停見、内4区のネル奈キ第7図

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)R12より低沸点な冷媒と、R12より高沸点な
    冷媒の組合せで2成分以上から成る非共沸混合冷媒にお
    いて、 A、任意圧力における飽和液体の沸騰温度がR12よシ
    低温で、かつ飽和気体の凝縮温度がR12よシ高温とな
    る組成 又は、 B、任意温度における飽和液体の沸騰圧力がR12よシ
    高く、がっ飽和気体の凝縮圧力がR12よシ低くなる組
    成 で特定されるような組成範囲をもち、冷蔵庫。 除湿機等の小容量冷熱利用や、給湯機等の高温熱利用の
    熱ポンプ装置に供される冷媒用組成物。
  2. (2)  R12!D低沸点な冷媒としテR503、R
    23゜R13,R13B1.R125,R502,R2
    2゜R500の少なくともいづれが1つを含み、R12
    より高沸点な冷媒としてR152a −R124。 R142b 、R12B1 、R114、R133a 
    、R21゜R11の少くともいづれか1つを含むことを
    特徴とする特許請求の範囲第(1)項記載の冷媒用組成
    物。
  3. (3)沸点差が20〜60 deg差の2成分から成る
    ことを特徴とする特許請求の範囲第(1)項記載の冷媒
    用組成物。
JP57225914A 1982-12-24 1982-12-24 冷媒用組成物 Pending JPS59117579A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63142090A (ja) * 1986-11-21 1988-06-14 アンスティテュ・フランセ・デュ・ペトロール トリフルオロメタンおよびクロロジフルオロエタンから成る圧縮式熱力学サイクルにおいて使用しうる作動流体混合物
JPS6479288A (en) * 1987-09-21 1989-03-24 Daikin Ind Ltd Cooling medium

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS58171495A (ja) * 1982-03-31 1983-10-08 Daikin Ind Ltd ランキンサイクル用動作流体
JPS5959782A (ja) * 1982-09-30 1984-04-05 Daikin Ind Ltd 冷媒

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