JPS60104174A - 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
- Publication number
- JPS60104174A JPS60104174A JP58210761A JP21076183A JPS60104174A JP S60104174 A JPS60104174 A JP S60104174A JP 58210761 A JP58210761 A JP 58210761A JP 21076183 A JP21076183 A JP 21076183A JP S60104174 A JPS60104174 A JP S60104174A
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- JP
- Japan
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- absorbent
- refrigerant
- composition
- refrigeration
- methyl
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
- Y02A30/00—Adapting or protecting infrastructure or their operation
- Y02A30/27—Relating to heating, ventilation or air conditioning [HVAC] technologies
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
- Y02B30/00—Energy efficient heating, ventilation or air conditioning [HVAC]
- Y02B30/62—Absorption based systems
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3H,Bからなる閉鎖サイクル
に形成され、蒸発器で液冷媒が蒸発する際に外部より熱
を奪い、この蒸発潜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低冷媒濃
度の冷凍組成物に接触吸収され、10j冷媒濃度の冷凍
組成物となって発生器に還流される。高冷媒濃度の冷凍
組成物は発生器で外部熱源により加熱されて冷媒蒸気を
発生し、冷媒蒸気は凝縮器で凝縮され液冷媒として再び
蒸発器へ送られる。
凝縮器、蒸発器及び吸収3H,Bからなる閉鎖サイクル
に形成され、蒸発器で液冷媒が蒸発する際に外部より熱
を奪い、この蒸発潜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低冷媒濃
度の冷凍組成物に接触吸収され、10j冷媒濃度の冷凍
組成物となって発生器に還流される。高冷媒濃度の冷凍
組成物は発生器で外部熱源により加熱されて冷媒蒸気を
発生し、冷媒蒸気は凝縮器で凝縮され液冷媒として再び
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、多くの商業用吸収式冷凍機用と
して水(H2O)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が、又、低温用吸収式冷
凍機用として古くからアンモニア(NH3)を冷媒、水
(I(20)を吸収剤とする冷凍組成物が使用されてき
た。
組成物としては、従来、多くの商業用吸収式冷凍機用と
して水(H2O)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が、又、低温用吸収式冷
凍機用として古くからアンモニア(NH3)を冷媒、水
(I(20)を吸収剤とする冷凍組成物が使用されてき
た。
しかし乍ら、H2O−LiBr系の冷凍組成物は水を冷
媒とするため、蒸発温度を0°C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界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
の負圧を維持しなげればならないこと、溶液の腐食性の
ために装置の形成材料が制約される等の欠点がある。
媒とするため、蒸発温度を0°C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界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
の負圧を維持しなげればならないこと、溶液の腐食性の
ために装置の形成材料が制約される等の欠点がある。
又、NH3−H20系の冷凍組成物は蒸気圧が可成り高
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取扱い上の危険があ
るため冷凍組成物として適当でない。そこで、0℃以下
の温度が得られる冷媒とし”ζ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<1−、
i 13 r) 、臭化亜鉛(ZnBr2)等のハロ
ゲン化物を吸収剤とする糸が提案され研究されている。
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取扱い上の危険があ
るため冷凍組成物として適当でない。そこで、0℃以下
の温度が得られる冷媒とし”ζ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<1−、
i 13 r) 、臭化亜鉛(ZnBr2)等のハロ
ゲン化物を吸収剤とする糸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する
場合が多く、従って運転濃度幅が狭くなること、溶液の
粘度が高いため液循環に要する動力が人となること、吸
収器での吸収剤濃溶液の液腺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する
場合が多く、従って運転濃度幅が狭くなること、溶液の
粘度が高いため液循環に要する動力が人となること、吸
収器での吸収剤濃溶液の液腺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化かめ、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
溶解する各種の有機溶剤を吸収剤とする系について検削
が行なわれている。しかし、これらの系については多数
の組合せが嵩えられ、個々の組合せについ°ζは未だ十
分なイdF究か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)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(CH30(C
2H4,O) 4CH3)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N113 0.;0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
溶解する各種の有機溶剤を吸収剤とする系について検削
が行なわれている。しかし、これらの系については多数
の組合せが嵩えられ、個々の組合せについ°ζは未だ十
分なイdF究か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)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(CH30(C
2H4,O) 4CH3)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N113 0.;0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冷凍組成物の種々の欠点に鑑がみ
、取扱いが安全で、蒸気圧も大気圧(=J近であり、又
、冷媒の吸収剤に対する溶解度が高く結晶IJi出など
の問題がなく、更に装置に対する腐食性も少ない冷凍組
成物を提供することを目的としてなされたもので、鋭意
研究の結果ジクロCI トリフルオロエタンを冷媒とし
、N−メチル−2−ビロリドンを吸収剤として使用する
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。
、取扱いが安全で、蒸気圧も大気圧(=J近であり、又
、冷媒の吸収剤に対する溶解度が高く結晶IJi出など
の問題がなく、更に装置に対する腐食性も少ない冷凍組
成物を提供することを目的としてなされたもので、鋭意
研究の結果ジクロCI トリフルオロエタンを冷媒とし
、N−メチル−2−ビロリドンを吸収剤として使用する
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。
即ぢ、本発明はジクロロ1〜リフルオロエタンを冷媒と
し、N−メチル−2〜ピロリドン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。
し、N−メチル−2〜ピロリドン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ジクロロ1〜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、
CHCIt 2 CF 3 (Rl 23 )、CII
Cj!F−CC/F2 (R123a) 、及びCI−
(’F2 CC112F (Rl 23 b)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
体でも同様に使用することができる。従って以下の説明
ではジクロロトリフルオロエタンとしてR123aを用
いた場合を例示して説明する。
オロエタンには構造式を異にする3種の異性体、即ち、
CHCIt 2 CF 3 (Rl 23 )、CII
Cj!F−CC/F2 (R123a) 、及びCI−
(’F2 CC112F (Rl 23 b)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
体でも同様に使用することができる。従って以下の説明
ではジクロロトリフルオロエタンとしてR123aを用
いた場合を例示して説明する。
第1図にR] 23 aを冷媒として使用し、N−メチ
ル−2−ピl」リドンを吸収剤とし゛ζ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。
ル−2−ピl」リドンを吸収剤とし゛ζ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リーイクルは吸
収剤稀溶液(フロン濃度の1Hti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tiit、液化
フロンの蒸発(気化)、吸収創製/8 ;1ν(フロン
B’M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、l111ら吸収剤稀溶
液の加熱温度(発生器内の温度) 、?lk化フロンの
蒸発温度(蒸発器内のll++!を度)及びフljンガ
スの吸収温度(吸収器内の温度)に応して任意に設定さ
れる。
収剤稀溶液(フロン濃度の1Hti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tiit、液化
フロンの蒸発(気化)、吸収創製/8 ;1ν(フロン
B’M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、l111ら吸収剤稀溶
液の加熱温度(発生器内の温度) 、?lk化フロンの
蒸発温度(蒸発器内のll++!を度)及びフljンガ
スの吸収温度(吸収器内の温度)に応して任意に設定さ
れる。
本発明における如く、冷媒としてジクロロトリフルオロ
エタンを、吸収剤としてN−メチル−2=ピロリドンを
用いる場合は、液冷媒の蒸発温度を約0℃、吸収温度を
約44〜53℃とすれば、吸収剤稀溶液濃度が約44重
量%(以上、本明細書において%は特記しない限り重量
%を表わす)、濃溶液濃度が約54%となるように設定
することが適切である。
エタンを、吸収剤としてN−メチル−2=ピロリドンを
用いる場合は、液冷媒の蒸発温度を約0℃、吸収温度を
約44〜53℃とすれば、吸収剤稀溶液濃度が約44重
量%(以上、本明細書において%は特記しない限り重量
%を表わす)、濃溶液濃度が約54%となるように設定
することが適切である。
運転条件を上記以外に設定したときは、それに応じて吸
収剤の稀溶液濃度及び?IM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、上記の冷凍
サイクルと同様に運転条件、溶液濃度を変えて蒸発器で
外気から熱を吸み取り、凝縮器又は吸収器で熱を室内に
放出さ−ける吸収式ビー1−ポンプサイクルにも適用す
ることができる。
収剤の稀溶液濃度及び?IM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、上記の冷凍
サイクルと同様に運転条件、溶液濃度を変えて蒸発器で
外気から熱を吸み取り、凝縮器又は吸収器で熱を室内に
放出さ−ける吸収式ビー1−ポンプサイクルにも適用す
ることができる。
次に、本発明の冷凍組成物を使用した吸収式冷凍サイク
ルの作動の一例を第2図のフローシー1−及び第3図の
冷凍サイクル線図に基づいて説明する。第3図の冷凍サ
イクル線図は第1図の12123a−N−メチル−2−
ピロリドン系冷凍組成物の温゛度−蒸気圧線図から純粋
なR123a及びN−メチル−2−ピロリドン濃度が4
4%及び54%の線図を抜粋して示したものである。
ルの作動の一例を第2図のフローシー1−及び第3図の
冷凍サイクル線図に基づいて説明する。第3図の冷凍サ
イクル線図は第1図の12123a−N−メチル−2−
ピロリドン系冷凍組成物の温゛度−蒸気圧線図から純粋
なR123a及びN−メチル−2−ピロリドン濃度が4
4%及び54%の線図を抜粋して示したものである。
先ず、R123aを冷媒とし゛ζ溶解したN−メチル−
2−ヒo ’J F 7(7) 449A!′a’G?
(1(ffi 3 図A点)を発生器1内で外部熱源3
を用いて温度約88℃より約98℃まで一定圧力下で加
熱すると、約1100rnmll g (絶対圧を示す
。JaT同f;)の圧力のR]23aガスが発生し、前
記44%稀溶液ば54%a/8液(第3図B点)に濃縮
される。
2−ヒo ’J F 7(7) 449A!′a’G?
(1(ffi 3 図A点)を発生器1内で外部熱源3
を用いて温度約88℃より約98℃まで一定圧力下で加
熱すると、約1100rnmll g (絶対圧を示す
。JaT同f;)の圧力のR]23aガスが発生し、前
記44%稀溶液ば54%a/8液(第3図B点)に濃縮
される。
次にごのR12’3aガスを凝縮器2に導入し冷却管4
で冷却すると約40℃(B−Δの延長線がR123aの
線と交差する点の温度)で凝縮液化する。次いで液状の
R1,23a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44〜53℃
に設定した場合、その蒸気圧に相当する約230mm1
gの圧力に減圧され、液状のR123aはノズル6がら
散布され約O℃で蒸発し、その蒸発潜熱を管7を流れる
ブラインから奪ってこれを冷却し冷凍用に利用される。
で冷却すると約40℃(B−Δの延長線がR123aの
線と交差する点の温度)で凝縮液化する。次いで液状の
R1,23a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44〜53℃
に設定した場合、その蒸気圧に相当する約230mm1
gの圧力に減圧され、液状のR123aはノズル6がら
散布され約O℃で蒸発し、その蒸発潜熱を管7を流れる
ブラインか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R123aガスを吸収器4に導入し、発生
器1からp)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−メチル−2−ピロリドン54%
a/8液(第3図C点)に吸収させる。10Jよ吸収器
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。
器1からp)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−メチル−2−ピロリドン54%
a/8液(第3図C点)に吸収させる。10Jよ吸収器
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。
R123aガスを吸収した前記濃溶液は稀釈されてN−
メチル−2−ピロリドンの44%稀/8/&(第3図り
点)となり、熱交換器8を経由し発生器■から吸収器4
へ送られる前記a/8液と熱交換し加熱された後ポンプ
11により発生器Iに導入され(第3図A点)、以後同
様のサイクルを繰返す。
メチル−2−ピロリドンの44%稀/8/&(第3図り
点)となり、熱交換器8を経由し発生器■から吸収器4
へ送られる前記a/8液と熱交換し加熱された後ポンプ
11により発生器Iに導入され(第3図A点)、以後同
様のサイクルを繰返す。
上記の例では蒸発器3内での液化R123a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し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し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ジクロロトリフルオロエタンを冷媒
とし、N−メチル−2−ピロリドンを吸収剤として使用
する本発明の冷凍組成物によれば、冷凍サイクル線図か
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1100 mm、I−1gと、従来のり1」ロジフ
ルオロメタンーテトラエチレングリコールジメチルエー
テル系或はアンモニア−水系の冷凍組成物に比較して低
く、一方、臭化リチウム−水系或は臭化リチウム−アル
コール系の冷凍組成物に比較して高く、はぼ大気圧(=
J近で運転することが出来、冷凍機の耐圧構造を大幅に
緩和することができる。
とし、N−メチル−2−ピロリドンを吸収剤として使用
する本発明の冷凍組成物によれば、冷凍サイクル線図か
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1100 mm、I−1gと、従来のり1」ロジフ
ルオロメタンーテトラエチレングリコールジメチルエー
テル系或はアンモニア−水系の冷凍組成物に比較して低
く、一方、臭化リチウム−水系或は臭化リチウム−アル
コール系の冷凍組成物に比較して高く、はぼ大気圧(=
J近で運転することが出来、冷凍機の耐圧構造を大幅に
緩和することができる。
又、Rl 23 aのN−メチル−2〜ピロリドン90
%濃/8液各5 rnp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200 ”cで10日間加
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
ことが判明した。
%濃/8液各5 rnp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200 ”cで10日間加
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
ことが判明した。
更に、シフ1コロl−リフルオロエタンのN−メチル−
2−ピ1コリトンに対する溶解度は高く、臭化リチウム
−水系或は臭化リチウム−アルコール系などに見られる
晶析現象のおそれがないため幅広い濃度範囲での運転が
可能となる等吸収式冷凍機用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。
2−ピ1コリトンに対する溶解度は高く、臭化リチウム
−水系或は臭化リチウム−アルコール系などに見られる
晶析現象のおそれがないため幅広い濃度範囲での運転が
可能となる等吸収式冷凍機用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図はジクロロトリフルオロエタンとして17123
aを冷媒として使用し、N−メチル−2−ピロリドンを
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)I:J−シート、第3図は本発
明の冷凍組成物を使用した冷凍サイクル線図の一例を示
す。 ■・・・・・・発生器、2・・・・・・ρ縮器、3・・
・・・・蒸発器、4・・・−・・吸収器、5・・・・・
・減圧弁、8・・・・・・熱交換器、11・・・・・・
ポンプ。
aを冷媒として使用し、N−メチル−2−ピロリドンを
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)I:J−シート、第3図は本発
明の冷凍組成物を使用した冷凍サイクル線図の一例を示
す。 ■・・・・・・発生器、2・・・・・・ρ縮器、3・・
・・・・蒸発器、4・・・−・・吸収器、5・・・・・
・減圧弁、8・・・・・・熱交換器、11・・・・・・
ポンプ。
Claims (1)
- ジクI」ロトリフルオロエタンを冷媒とし、N−メチル
−2−ピロリドン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 |
---|---|---|---|
JP58210761A JPS60104174A (ja) | 1983-11-11 | 1983-11-11 | 吸収式冷凍機用冷凍組成物 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP58210761A JPS60104174A (ja) | 1983-11-11 | 1983-11-11 | 吸収式冷凍機用冷凍組成物 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS60104174A true JPS60104174A (ja) | 1985-06-08 |
JPS6111985B2 JPS6111985B2 (ja) | 1986-04-05 |
Family
ID=16594688
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP58210761A Granted JPS60104174A (ja) | 1983-11-11 | 1983-11-11 | 吸収式冷凍機用冷凍組成物 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS60104174A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2014005419A (ja) * | 2012-06-27 | 2014-01-16 | Central Glass Co Ltd | フッ素化エーテルを含む熱伝達作動媒体 |
-
1983
- 1983-11-11 JP JP58210761A patent/JPS60104174A/ja active Granted
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2014005419A (ja) * | 2012-06-27 | 2014-01-16 | Central Glass Co Ltd | フッ素化エーテルを含む熱伝達作動媒体 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPS6111985B2 (ja) | 1986-04-05 |
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