JPH06172227A - ジフルオロメタン、ペンタフルオロエタン及び１、１、１−トリフルオロエタン系の疑似共沸混合物、並びに該混合物である低温度用冷媒 - Google Patents

ジフルオロメタン、ペンタフルオロエタン及び１、１、１−トリフルオロエタン系の疑似共沸混合物、並びに該混合物である低温度用冷媒

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JPH06172227A
JPH06172227A JP5200804A JP20080493A JPH06172227A JP H06172227 A JPH06172227 A JP H06172227A JP 5200804 A JP5200804 A JP 5200804A JP 20080493 A JP20080493 A JP 20080493A JP H06172227 A JPH06172227 A JP H06172227A
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シルビー・マコデイエール
Jean-Claude Tanguy
ジヤン−クロード・タンギー
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 低温用冷媒であるクロロジフルオロメタン及
びクロロペンタフルオロエタンからなる共沸混合物（Ｃ
ＦＣ−５０２）の代替品を提供すること。 【構成】 容量百分率で１〜１５％のジフルオロメタ
ン、３７〜５０％のペンタフルオロエタン、及び３５〜
６２％の１、１、１−トリフルオロエタンからなる疑似
共沸混合物。 【効果】 環境保護の面でも優れた冷媒用ＣＦＣ−５０
２の代替品が得られた。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は冷媒の分野に関するもの
であり、特に、冷凍器システム中のクロロフルオロカー
ボンの代替を目的とした、低沸点で環境への影響が少な
いか若しくは無い冷媒用の疑似共沸混合物に係わる。
【０００２】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】民生用
又は工業用冷凍器では、一般に、次の熱力学サイクル、
即ち、蒸発温度が−３５℃〜−４５℃（通常は−４０
℃）の温度範囲内、凝縮温度が＋３０〜＋５５℃の温度
範囲内、低熱源が−５℃程度、高熱源が少なくとも１０
℃である熱力学サイクルを用いて冷却を行っている。
【０００３】低温度用（冷凍用）の冷媒は一般に、ＣＦ
Ｃ−５０２と呼ばれる、クロロジフルオロメタン及びク
ロロペンタフルオロエタンからなる共沸混合物である。
しかしながら、ＣＦＣシリーズ、特にＣＦＣ−５０２は
オゾン破壊係数の大きな物質であので、分子中に塩素原
子を含有せず、環境に対して害の少ない冷媒へ早急に代
替する必要がある。
【０００４】現存する冷凍プラント中のＣＦＣ−５０２
の代替には、熱力学的性質、特に熱力学係数（ＣＯＰ）
及び冷却能力ができるだけＣＦＣ−５０２に近い性質を
有する物質が必要である。さらに、物の安定性及び材料
の耐久性を良好に達成するためには、冷却温度がＣＦＣ
−５０２のそれと同程度の必要がある。冷却温度が不足
する場合、その許容範囲はＣＦＣ−５０２を用いた場合
の＋約５℃である。
【０００５】最後に、代替品は液体相だけでなく漏出し
たガスも可燃性であってはならない。
【０００６】欧州特許出願第０、４５１、６９２号明細
書は式Ｃl Ｈm Ｆn で示される３種のフッ素化炭化水素
の混合物を開示し、ここでｌ、ｍ及びｎは以下を意味す
る。 ｌ ｍ ｎ １ １又は２ ２又は３ ２ １ないし４ ２ないし５ ３ １ないし３ ５ないし７ しかしながら、この特許出願明細書は本質的に冷蔵用
（中間温度用以下、『冷蔵用』と言う）冷媒（０℃）で
あるクロロジフルオロメタン（ＨＣＦＣ−２２）の代替
を意図するものであり、明細書中には低温度用冷媒ＣＦ
Ｃ−５０２の代替に関する思想及び開示はない。
【０００７】ジフルオロメタン（ＨＦＣ−３２）、ペン
タフルオロエタン（ＨＦＣ−１２５）及び１、１、１−
トリフルオロエタン（ＨＦＣ−１４３ａ）は全ハロゲン
置換化化合物に比べて環境に対する影響が大変小さい。
【０００８】ＨＦＣ−１４３ａはＣＦＣ−５０２と同等
の性能を発揮できる冷媒であるが、可燃性であると言う
大きな欠点がある。
【０００９】ＨＦＣ−３２は可燃性であるだけでなく、
コンプレッサーから放出される際の温度がＣＦＣ−５０
２に比べ大きい。ここでの温度が高過ぎるならば、物の
安定性及び材料の耐久性が損なわれることは当業者に公
知である。
【００１０】ＨＦＣ−１２５は、可燃性化合物ではない
のでＣＦＣ−５０２の代替品となり得ると考えられる。
しかし、ＣＦＣ−５０２と比べて性能の差が大き過ぎ
る。
【００１１】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、容量％で
約１〜１５％のＨＦＣ−３２、３７〜５０％のＨＦＣ−
１２５、及び３５〜６２％のＨＦＣ−１４３ａを含有す
る混合物が各成分に比べて熱力学的性質が非常にＣＦＣ
−５０２と近いことを見い出した。
【００１２】さらに、本発明の混合物はオゾン破壊係数
が０であり、ＣＦＣ−５０２に比べて温室効果への寄与
も小さい。また、該混合物は共沸混合物が示す性質を有
するものであり、即ち、循環及び繰返し蒸留においても
組成比の変動がほとんどない。
【００１３】最後に、本発明の混合物は室温において液
相及び漏出したガス共にＨＦＣ−３２やＨＦＣ−１４３
ａのような可燃性がないものである。
【００１４】本発明の混合物は低温度用の冷媒に使用可
能である。特に、工業用又は民生用の冷媒であるＣＦＣ
−５０２の代替に有用である。
【００１５】本発明の混合物において最も好適な例は、
１０％のＨＦＣ−３２、４５％のＨＦＣ−１２５及び４
５％のＨＦＣ−１４３ａ当たりでそれぞれ増減調整させ
た組成比からなる混合物である。
【００１６】以下、実施例により本発明を詳細に説明す
るが、本発明はこれに限定されるものではない。
【００１７】
【実施例１】ここでは、ＨＦＣ−３２、ＨＦＣ−１２５
及びＨＦＣ−１４３ａからなる本発明の混合物を蒸留挙
動を確認した。先ず、混合物から蒸発した留分を除去し
て行った。この間の蒸気圧の変化及び組成変化はごく僅
かであった。
【００１８】実験は、温度を２４℃一定として行った。
圧力はＨｅｉｓｅマノメーターを用いて測定した。圧力
計の精度は誤差±１％未満である。コンテナには、１０
％のＨＦＣ−３２、４５％のＨＦＣ−１２５及び４５％
のＨＦＣ−１４３ａからなる混合物を約２００ｇ入れ、
蒸散は混合物の８０％量が消失するまで続けた。気相か
らサンプルを収集して標準的なガスクロマトグラフィー
で分析し、蒸気圧も同時に測定した。得られた結果を次
表に示す。
【００１９】
【表１】
【００２０】このデーターより、混合物の約８０％（重
量部）量を蒸散させても、組成変化はほとんどなく、蒸
気圧もほぼ一定（変化量±４％以内）であることが分か
る。即ち、この混合物は疑似共沸混合物であるといえ
る。
【００２１】さらに、ＨＦＣ−３２、ＨＦＣ−１２５及
びＨＦＣ１４３ａからなる様々な２成分及び３成分系混
合物について空気中での爆発限界をＡＳＴＭ Ｅ−６８
１規定の方法に準じて測定した。爆発限界については、
ＨＦＣ−３２／ＨＦＣ−１２５及びＨＦＣ−１４３ａ／
ＨＦＣ−１２５の２成分系混合物、又はＨＦＣ−３２／
ＨＦＣ−１２５／ＨＦＣ−１４３ａの３成分系混合物の
あらゆる混合比について検討した。ＨＦＣ−３２及びＨ
ＦＣ−１４３ａの各々の割合にかかわらず、室温におけ
る爆発限界はＨＦＣ−３２及びＨＦＣ−１４３ａの濃度
で６３％（体積）であった。
【００２２】表１に示したように、本発明の混合物の約
８０％量を蒸散させた際のＨＦＣ−３２及びＨＦＣ−１
４３ａの合計量は混合物の５６％である。従って、本発
明の３成分系混合物は、液相でも気相でも可燃性ではな
いといえる。
【００２３】
【実施例２】ここでは、ＨＦＣ−３２、ＨＦＣ−１２５
及びＨＦＣ１４３ａからなる疑似共沸混合物の蒸気圧
が、ＣＦＣ−５０２のそれと広い温度範囲で近似するこ
とを確認した。
【００２４】体積比で１０％のＨＦＣ−３２、４５％の
ＨＦＣ−１２５及び４５％のＨＦＣ−１４３ａからなる
混合物の蒸気圧、並びにＣＦＣ−５０２の蒸気圧を様々
な温度で測定し、その値を表IIに示した。
【００２５】
【表２】
【００２６】
【実施例３】ここでは、本発明の混合物を冷媒として使
用することを検討した。
【００２７】先ず、次の標準熱力学サイクル； 凝縮温度：＋３０℃ 蒸発温度：−４０℃ 低熱源：− ５℃ 高熱源：＋２５℃ ；における本発明の混合物の熱力学的性質を各々の成分
及びＣＦＣ−５０２と比較した。
【００２８】表III はＨＦＣ−３２、ＨＦＣ−１２５及
びＨＦＣ−１４３ａ、並びにこれらの混合物の各条件下
における熱力学的性質を示したものである。
【００２９】
【表３】
【００３０】これと同様に、表IVは凝縮温度を５５℃と
し、他を同条件で行った際の熱力学的性質を示したもの
である。
【００３１】
【表４】
【００３２】
【発明の効果】熱力学的性質がＣＦＣ−５０２のそれと
ほぼ同じ混合物を得ることができた。また、本発明の混
合物はオゾン破壊係数が０であり、難燃性であるため、
工業用又は民生用の冷媒であるＣＦＣ−５０２の代替に
有用なものである。

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 容量百分率でジフルオロメタンを１〜１
    ５％、ペンタフルオロエタンを３７〜５０％、及び１、
    １、１−トリフルオロエタンを３５〜６２％含有する疑
    似共沸混合物。
  2. 【請求項２】 容量百分率で約１０％のジフルオロメタ
    ン、約４５％のペンタフルオロエタン、及び約４５％の
    １、１、１−トリフルオロエタンを含有する請求項１の
    混合物。
  3. 【請求項３】 請求項１又は２の混合物である低温度用
    冷媒。
JP5200804A 1992-08-12 1993-08-12 ジフルオロメタン、ペンタフルオロエタン及び１、１、１−トリフルオロエタン系の疑似共沸混合物、並びに該混合物である低温度用冷媒 Pending JPH06172227A (ja)

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FR9209962A FR2694764B1 (fr) 1992-08-12 1992-08-12 Mélanges pseudo-azéotropiques de difluorométhane, de pentafluoroéthane et de 1,1,1-trifluoroéthane, et leur application comme fluides frigorigènes en réfrigération basse température.

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