WO1993006187A1 - Refrigerant and refrigerator - Google Patents
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Classifications
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- C09K2205/00—Aspects relating to compounds used in compression type refrigeration systems
- C09K2205/24—Only one single fluoro component present
Definitions
- the present invention relates to a novel refrigerant and a refrigerator using the refrigerant.
- chlorofluoroalkanes As the working fluid or refrigerant, chlorofluoroalkanes, azeotropic compositions thereof, and compositions having compositions in the vicinity thereof have been known.
- the working fluids for refrigerators currently include CFC 11 (tri-fluoro fluorometer), CFC 12 (dichloro ⁇ difluorometer), and CFC 114 (1, 2).
- CFC 11 tri-fluoro fluorometer
- CFC 12 diichloro ⁇ difluorometer
- CFC 114 (1, 2).
- HCFC22 Chlorofluoromethane
- HCFC22 has an ozone destruction coefficient (hereinafter referred to as ODP) which is considerably lower than that of the above-mentioned regulated compounds (for example, about 1Z20 of CFC11). Although not covered, it is hoped that compounds with zero DP will be replaced in the future.
- ODP ozone destruction coefficient
- a chlorofluoroalkane or a fluoroanolecan containing a hydrogen atom for example, HCFC 2 1 (monochrome monofluorometer), HFC23 (trifluorometer), HFC32 (difluorometer), HCFC124 (monochrome trafluorometer), HFC1 2 5 (Pentafull ), HCFC 133a (monochrome trifluorene), HFC134a (tetrafluorene), HCFC144b (monochrome fluorene), HFC143a (Trifluorene).
- the main purpose of the present invention is to provide a refrigerant having 0 D D which is zero, has excellent performance as a refrigerant, and does not substantially undergo a composition change upon phase change during equipment operation. .
- the present inventor has conducted various studies in view of the current state of the technology as described above. As a result, we found that 1,1,1,4,4,4-hexafluorobenzene had the requirements to meet its purpose.
- the present invention provides a refrigerant comprising 1,1,1,4,4,4-hexafluorobenzene.
- the present invention provides a refrigerator using 1,1,1,4,4,4-hexafluorobutane as a refrigerant.
- the refrigerant of the present invention can optionally contain a stabilizer. That is, when a high degree of stability is required under severe use conditions, the following stabilizers can be blended.
- Phosphites such as dimethyl phosphite, diisopropyl phosphite and diphenyl phosphite;
- triphosphorites such as trichloride triphosphates
- phosphine sulfides such as triphenyl phosphine sulfide and trimethyl phosphine sulfide
- 6-phenols such as t-tert-butylparacresol
- Nitroalkanes such as nitromethane and nitroethane
- acrylates such as methyl monoacrylate and ethyl acrylate
- These stabilizers are usually added at a ratio of about 0.01 to 5% of the weight of the refrigerant.
- ethers such as dimethyl ether and pentafluorodimethyl ether
- amines such as perfluoroethylamine
- the 1,1,1,1,4,4,4-hexafluorobutane used in the present invention is easily decomposable and does not contain chlorine atoms that affect the ozone layer, so that the ODP is zero and the ozone layer There is no danger of causing blasting problems.
- the refrigerant according to the present invention has a relatively good refrigerating capacity of about 80% as compared with CFC11, and has the same coefficient of performance. Demonstrate overall superior performance. Therefore, it can be replaced with CFC11, which is currently used as a turbo refrigerant.
- the refrigerant according to the present invention is composed of a single compound, liquid management, reuse after recovery, and the like can be advantageously performed.
- the refrigerant according to the present invention has low solubility in a polymer compound, it can be used as it is without changing the material in an existing refrigerator.
- the refrigerant according to the present invention has excellent compatibility with PAG (polyalkylene glycol) -based oils, polyester-based oils, and the like.
- the refrigerant according to the present invention is nonflammable and has good thermal stability.
- the evaporation temperature of the refrigerant in the condenser is set at 5 ° C
- the condensation temperature is set at 40 ° C
- the superheat temperature at the inlet of the compressor is set at 10 ° C.
- the operation was performed with the degree of supercooling at the condenser outlet at 5 ° C.
- Polyalkylene glycol is used as refrigerating machine oil did
- Table 2 shows the coefficient of performance (COP), refrigeration capacity [kcal / m "] and compressor gas discharge temperature (in) .Table 2 shows the results for CFC 11 as a comparison. Table 2
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Description
明 細 書
冷媒および冷凍機
技 術 分 野
本発明は、 新規な冷媒および該冷媒を使用する冷凍機 に関する。
背 景 技 術
従来、 作動流体乃至冷媒と しては、 ク ロ口フルォロア ルカ ン類、 これらの共沸組成物並びにその近辺の組成の 組成物が知られている。 これらのうち、 現在冷凍機用の 作動流体と しては、 C F C 1 1 ( 卜 リ グロ ロ フルォロメ タ ン.） 、 C F C 1 2 (ジク ロ σジフルォロメ タ ン） 、 C F C 1 1 4 ( 1 , 2—ジク ロ ロー 1， 1， 2， 2—テ ト ラ フルォロェタ ン） ， H C F C 2 2 (ク ロ ロ ジフルォ ロメ 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、 これらのク ロ口フル ォロアルカ ンが、 分解するまでに長時間を要するために 成層圏まで上昇して、 そこで分解生成した塩素ラジカル が成層圏のオゾン層を破壊し、 その結果、 人類を含む地 球上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、 オゾン層破壌の可能性の高いこれらク ロ 口フルォロアルカ ンについては、 国際的な取り決めによ り、 使用及び生産が制限されるに至っている。 現在制限
の対象となっているク ロ 口フルォロアルカ ンと しては、 上記の C F C 1 1、 C F C 1 2、 C F C 1 1 4などがあ る o
前記のクロロフルォロアルカンのうち H C F C 22は、 オゾン破壌係数 （以下 O D Pという） が前記の規制対象 化合物に比してかなり低いので （例えば、 C F C 1 1の 約 1 Z2 0 ) 、 規制の対象とはなっていないが、 将来的 には 0 D Pがゼロの化合物により代替されることが望ま しい。
空調 · 冷凍設備の普及に伴い、 需要が毎年増大してい るこれら冷媒の使用及び生産の制限は、 居住環境をはじ めとして、 食料品の貯蔵 ·輸送などの点で、 現在の社会 機構全般に与える影響が大きいので、 ォゾン破壌問題を 生じる危険性の無い或いはその危険性の極めて低い新た な冷媒の開発が緊急の課題となっている。
上記の様なク ロロフルォロアルカンに代替し得る有望 な化合物 （以下代替候捕化合物という） と しては、 水素 原子を含むク ロロフルォロアルカ ンまたはフルォロアノレ カ ン、 例えば、 H C F C 2 1 (ジク ロ口モノ フルォロ メ タ ン） 、 H F C 2 3 ( ト リ フルォロ メ タ ン） 、 H F C 3 2 (ジフルォロ メ タ ン） 、 H C F C 1 2 4 (モノ ク ロ ロテ トラフルォロメ タ ン） 、 H F C 1 2 5 (ペンタ フル
ォロェタ ン） 、 H C F C 1 3 3 a (モノ ク ロ 口 ト リ フル ォロェタ ン） 、 H F C 1 34 a (テ トラフルォロェタ ン） 、 H C F C 1 4 2 b (モノ ク ロ ロ ジフルォロェタ ン） 、 H F C 1 4 3 a ( ト リ フルォロェタ ン） などが挙げられ る。
しかしながら、 これらの代替侯捕化合物は、 単独では、
O D P、 不燃性ならびにその他の冷媒と して要求される 各種性能を全て満足するものではない。
従って、 これらの 2種以上を混合物と して使用するこ と も考えられる。 しかしながら、 混合物を冷媒と して使 用する場合には、 単なる混合状態では、 交換器内で蒸 発或いは凝縮という相変化を生ずる際に、 組成変化を伴 うので、 機器の運転上信頼性が保たれ難い。
また、 共沸混合組成物と して、
R 5 0 0〜 C F C 1 2 ZH F C 1 5 2 a = 7 8. 3 / 2 6. 2重量％、
R 5 0 2〜H C F C 2 2 ZC F C 1 1 5 = 4 8. 8 / 5 1. 2重量％、
R 5 0 3 w C F C 1 3 ZH F C 2 3 = 5 9. 9 / 4 0. 1重量％、
5 0 4—1^ 〇 3 2 ？ （ 1 1 5 = 4 8. 2 / 5 1. 8重量％
などが知られている。 しかしながら、 これらの冷媒は塩 素原子を含んでいるので、 今後その使用が制限される方
I口]にの 0
発 明 の 開 示
本髡明は、 0 D Ρがゼロであって、 冷媒と しての性能 に優れ、 機器運転時に相変化に際しての組成変化を実質 的に伴わない冷媒を提供するこ とを主な目的とする。
本発明者は、 上記のような技術の現状に鑑みて種々研 究を重ねてきた。 その結果、 1， 1， 1， 4, 4， 4一 へキサフルォロブ夕 ンがその目的に合致する要件を具備 していることを見出した。
即ち、 本発明は、 1, 1, 1， 4， 4， 4一へキサフ ルォロブ夕ンからなる冷媒を提供する ものである。
さらに、 本発明は、 1, 1 , 1, 4, 4， 4一へキサ フルォロブタ ンを冷媒とする冷凍機を提供するものであ ο
本発明で使用する 1, 1， 1 , 4, 4， 4一へキサフ ルォロブタ ンの主な物性は、 以下の表 1に示す通りであ
分子量 1 6 6
沸点 （ ） 2 5
臨界温度 （ ） 1 6 0
臨界圧力 （k g/ c m2 * a ) 3 0. 3 蒸発潜熱 （k c a 1 Zk g ： CTC) 4 0. 7 オゾン分解能 0
本発明冷媒には、 必要に応じ、 安定剤を併用する こ と が出来る。 即ち、 過酷な使用条件下により高度の安定性 が要求される場合には、 下記の様な安定剤を配合する こ とができる。
—プロ ピレ ンォキシ ド、 1 , 2 —ブチレ ンォキシ ド、 グ リ シ ドールなどのエポキシ ド類 ；
—— ジメ チルホスフアイ 卜、 ジイ ソプロ ピルホスフ アイ ト、 ジフエニルホスフ ア イ トなどのホスフ ァ イ ト類 ；
一 ト リ ラ ウ リ ル ト リ チォフ ォ スフ ア イ トなどのチォホス フ ア イ 卜類 ；
一 ト リ フ ヱノ キシホスフィ ンサルフ ア イ ド、 ト リ メ チル ホスフ ィ ンサルフ ア イ ドなどのホスフ ィ ンサルフ ア イ ド 類 ；
一ホウ酸、 ト リェチルポレー ト、 ト リ フ エニルボレー ト、 フ ニ二ルボロ ン酸、 ジフ エ二ルボロ ン酸などのホウ素化
合物 ； .
- 2 , 6 —ジー t e r t · ブチルパラク レゾールなどの フエノ ール類 ；
一二トロメタン、 ニトロェタンなどのニトロアルカン類； 一ァク リル酸メチル、 ァク リル酸ェチルなどのァク リル 酸エステル類 ；
一その他ジォキサン、 t e r t ーブ夕ノール、 ペンタエ リス リ トール、 パライ ソプロぺニル トルエンなど。
これらの安定剤は、 通常冷媒重量の 0 . 0 1〜 5 %程 度の割合で配合される。
また、 発明の目的乃至効果を損なわない範囲で、 本発 明冷媒には他の化合物を混合することが出来る。 この様 な化合物としては、 ジメチルエーテル、 ペンタフルォロ ジメチルエーテルなどのエーテル類 ； パーフルォロェチ ルア ミ ンなどのア ミ ン類 ； L P Gなどが例示される。
発 明 の 効 果
本発明で使用する 1， 1， 1 , 4， 4 , 4一へキサフ ルォロブタンは、 易分解性であって、 オゾン層に影響を 与える塩素原子を含まないので、 O D Pはゼロであり、 オゾン層の破壌問題を生じる危険性はない。
本発明による冷媒は、 C F C 1 1 に比して、 冷凍能力 は 8 0 %程度と比较的良好であり、 且つ成績係数は同等
程度であるという総合的に優れた性能を発揮する。 従つ て、 現在ターボ用冷媒などと して使用されている C F C 1 1 に代替し得る。
本発明による冷媒は、 単一化合物からなるので、 液管 理、 回収後の再利用などを有利に行ない得る。
本発明による冷媒は、 高分子化合物に対する溶解性が 低いので、 既存の冷凍機における材料変更などを行なう こ とな く 、 そのまま使用可能である。
本発明による冷媒は、 P A G (ポリ アルキレングリ コ ール） 系油、 ポリエステル系油などとの相溶性に優れて いる。
本発明による冷媒は、 不燃性であり、 熱安定性も良好 である。
発明を実施するための最良の態様 以下に実施例および比絞例を示し、 本発明の特徵とす るところをより一層明らかにする。
実施例 1
本発明による冷媒を使用する 1馬力の冷凍機において、 凝縮器における冷媒の蒸発温度を 5 °Cと し、 凝縮温度を 4 0 °Cと し、 圧縮機入り口の過熱温度を 1 0 °Cと し、 凝 縮器出口の過冷却度を 5 °Cと して、 運転を行なった。
冷凍機油と しては、 ポ リ アルキ レ ングリ コールを使用
した
3 表 2に成績係数 （C O P) 、 冷凍能力 [kcal/m" ] および圧縮機ガス吐出温度 （で） を示す。 また、 表 2には、 比铰と して C F C 1 1についての結 果を併せて示す。 表 2
C O P 冷凍能力 圧縮機ガス吐出
(kcal/m3 ) 温度 j°C 本発明 7. 1 1 0 5 4 0
(CFC11 ) 7. 3 1 3 0 5 2 袠 2に示す結果から、 C F C 1 1に比して、 本発明に よる冷媒が総合的にバラ ンスの取れた特性を具備してい ることが明らかである。
Claims
1. 1， 1， 1, 4， 4, 4一へキサフルォロブタ ン からなる冷媒。
2. 1， 1， 1, 4, 4, 4一へキサフルォロブタ ン を冷媒とする冷凍機。
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