JPS60255885A - ランキンサイクル用作動媒体混合物 - Google Patents
ランキンサイクル用作動媒体混合物Info
- Publication number
- JPS60255885A JPS60255885A JP59110986A JP11098684A JPS60255885A JP S60255885 A JPS60255885 A JP S60255885A JP 59110986 A JP59110986 A JP 59110986A JP 11098684 A JP11098684 A JP 11098684A JP S60255885 A JPS60255885 A JP S60255885A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- power generation
- hydraulic fluid
- rankine cycle
- heat
- working medium
- 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
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- Engine Equipment That Uses Special Cycles (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、発電効率等が改善されたランキンサイクル用
作動媒体混合物に関する。
作動媒体混合物に関する。
重油や石油等の燃料を燃焼して得られる温度よりも低い
中低温域の熱源からエネルギーを回収する研究が進み、
海洋温度差発電、地熱バイナリ−発電、廃熱回収発電、
太陽熱発電、あるいはヒートポンプによる昇温、ヒート
パイプにより熱交換技術等が実用化ないしは試験されて
いる。これらの熱回収技術に用いる作動媒体には、水を
はじめプロパンやブタン等の炭化水素類、トリクロロモ
ノフルオロメタン(R−11)や、 1,2−ジクロロ
テトラフルオロエタン(R−114)’Wのフロン類、
又はアンモニア等が知られている。
中低温域の熱源からエネルギーを回収する研究が進み、
海洋温度差発電、地熱バイナリ−発電、廃熱回収発電、
太陽熱発電、あるいはヒートポンプによる昇温、ヒート
パイプにより熱交換技術等が実用化ないしは試験されて
いる。これらの熱回収技術に用いる作動媒体には、水を
はじめプロパンやブタン等の炭化水素類、トリクロロモ
ノフルオロメタン(R−11)や、 1,2−ジクロロ
テトラフルオロエタン(R−114)’Wのフロン類、
又はアンモニア等が知られている。
フロン類は毒性が少なく、非可燃性で化学的にも安定で
あり、沸点の異なる各種フロンが容易に入手できること
から、作動媒体としての評価研究が活発に行なわれてい
る0本発明者等は、熱回収効率特に、海洋温度差発電や
廃熱回収発電等の発電効率が高いフロン類の探索を進め
た結果、クロロテトラフルオロエタン及びりロロペンタ
フルオロエタンから選ばれる少なくとも1種とクロロジ
フルオロメタンとを必須成分とするランキンサイクル用
作動媒体混合物が有効であることを見い出すことができ
た0本発明は、このような作動媒体混合物を新規に提供
するものである。
あり、沸点の異なる各種フロンが容易に入手できること
から、作動媒体としての評価研究が活発に行なわれてい
る0本発明者等は、熱回収効率特に、海洋温度差発電や
廃熱回収発電等の発電効率が高いフロン類の探索を進め
た結果、クロロテトラフルオロエタン及びりロロペンタ
フルオロエタンから選ばれる少なくとも1種とクロロジ
フルオロメタンとを必須成分とするランキンサイクル用
作動媒体混合物が有効であることを見い出すことができ
た0本発明は、このような作動媒体混合物を新規に提供
するものである。
本発明における、クロロテトラフルオロエタンには、
l−クロロ−1,2,2,2−テトラフルオロエタン(
R−124)と 1−クロロ−1,1,2,2−テトラ
フルオロエタン(R−124a)の2種の異性体が知ら
れているが、互いに物性が類似しており、これらを単独
で用いてもよく、これらの混合物として用いてもよい、
以下、本発明の作動媒体を用いたフロンタービンのフロ
ーシートを下すsi図に従って本発明の詳細な説明する
。
l−クロロ−1,2,2,2−テトラフルオロエタン(
R−124)と 1−クロロ−1,1,2,2−テトラ
フルオロエタン(R−124a)の2種の異性体が知ら
れているが、互いに物性が類似しており、これらを単独
で用いてもよく、これらの混合物として用いてもよい、
以下、本発明の作動媒体を用いたフロンタービンのフロ
ーシートを下すsi図に従って本発明の詳細な説明する
。
第1図の5はタービン、8は発電機、7は凝縮器、8,
10.11はポンプ、8は蒸発器、12は低熱源、13
は高熱源を示す。
10.11はポンプ、8は蒸発器、12は低熱源、13
は高熱源を示す。
第1図に示すフロータ−ビンシステムにおいテ、フロン
タービン入口のフロン媒体蒸気lはタービン5を駆動し
、より熱エネルギーレベルが低く、圧力の低い蒸気2と
なってタービン5より排出される。その際、タービンに
よって発電96先駆動し発電が行なわれる。タービン5
より排出された蒸気2は凝縮器7で液化され凝縮媒体3
となり昇圧ポンプ8に導かれ加圧凝縮媒体4となる。加
圧凝縮媒体4は蒸発器9において熱を吸収し蒸発して蒸
気媒体lとなり、再びタービン5に入り、上記サイクル
を繰り返す。第2図、第3図は第1図に示すフロンター
ビンを圧力−エンタルピー線図上に記入したものである
0作動媒体の飽和蒸気を断熱膨張した時、湿り状態にな
る場合を12図に、乾き状態になる場合を第3図に示す
、第1図のタービンによる変化は第2図及び第3図の符
号14から15、あるいは20から21の変化に、凝縮
器による作動媒体の変化は15から17、あるいは21
から22の変化に、昇圧ポンプによる作動媒体の変化は
17から18、あるいは22か523の変化に、蒸発器
による作動媒体の変化は18から14.あるいは23か
ら20の変化にそれぞれ対応する。
タービン入口のフロン媒体蒸気lはタービン5を駆動し
、より熱エネルギーレベルが低く、圧力の低い蒸気2と
なってタービン5より排出される。その際、タービンに
よって発電96先駆動し発電が行なわれる。タービン5
より排出された蒸気2は凝縮器7で液化され凝縮媒体3
となり昇圧ポンプ8に導かれ加圧凝縮媒体4となる。加
圧凝縮媒体4は蒸発器9において熱を吸収し蒸発して蒸
気媒体lとなり、再びタービン5に入り、上記サイクル
を繰り返す。第2図、第3図は第1図に示すフロンター
ビンを圧力−エンタルピー線図上に記入したものである
0作動媒体の飽和蒸気を断熱膨張した時、湿り状態にな
る場合を12図に、乾き状態になる場合を第3図に示す
、第1図のタービンによる変化は第2図及び第3図の符
号14から15、あるいは20から21の変化に、凝縮
器による作動媒体の変化は15から17、あるいは21
から22の変化に、昇圧ポンプによる作動媒体の変化は
17から18、あるいは22か523の変化に、蒸発器
による作動媒体の変化は18から14.あるいは23か
ら20の変化にそれぞれ対応する。
本発明の作動媒体を用いた第1図のフロンタービンシス
テムの運転条件として1.入口温度26℃の高熱源13
の流量を毎時10,000 トンとし、蒸発器における
ピンチ温度差(熱交換器内で高熱源と作動媒体との温度
差が最小となる温度差)及び凝縮器におけるピンチ温度
差(熱交換器内で伝熱源と作動媒体との温度差が最小と
なる温度差)がそれぞれ1.3℃とし、低熱源12の人
口温度を6℃に設定した。
テムの運転条件として1.入口温度26℃の高熱源13
の流量を毎時10,000 トンとし、蒸発器における
ピンチ温度差(熱交換器内で高熱源と作動媒体との温度
差が最小となる温度差)及び凝縮器におけるピンチ温度
差(熱交換器内で伝熱源と作動媒体との温度差が最小と
なる温度差)がそれぞれ1.3℃とし、低熱源12の人
口温度を6℃に設定した。
第1表に本発明の作動媒体を用いた上記フロンタービン
システムにおける媒体循環量(高熱源13の流量を一足
とした場合に最大出力が得られる最適循環量〕、発電端
出力、送電端出力を比較例とともに記す、ここで発電端
出力とは、81図の発電機6により発電される電力であ
る。送電端出力とは、発電端出力から本システムに使用
さポンプ8.10. IIで消費される電力を差し引い
た電力である。第1表から理解されるように、R−12
4とクロロジフルオロメタン(R−22)の混合モル比
が約1 : 1.5〜l:9の範囲となる本発明の作動
媒体を用いた場合の発電出力は、R−124及びR−2
2をそれぞれ単独で用いた場合に比べ、改善されており
、送電端出力において最高では、R−22単独に比べ5
8%も改善されている。又、同様に第2表からR−11
5とR−22の混合モル比が約1 : 0.05〜l:
1.5の範囲となる本発明の作動媒体を用いた場合の発
電出力は、R−115やR−22あるいは、R−22と
R−115よりなる共沸混合媒体であるR −502(
R−22のモル分率0.83)をそれぞれ単独で用いた
場合に比べ、改善されていることがわかる。送電端出力
において最高ではR−22jl独に比べ30%も改善さ
れている。
システムにおける媒体循環量(高熱源13の流量を一足
とした場合に最大出力が得られる最適循環量〕、発電端
出力、送電端出力を比較例とともに記す、ここで発電端
出力とは、81図の発電機6により発電される電力であ
る。送電端出力とは、発電端出力から本システムに使用
さポンプ8.10. IIで消費される電力を差し引い
た電力である。第1表から理解されるように、R−12
4とクロロジフルオロメタン(R−22)の混合モル比
が約1 : 1.5〜l:9の範囲となる本発明の作動
媒体を用いた場合の発電出力は、R−124及びR−2
2をそれぞれ単独で用いた場合に比べ、改善されており
、送電端出力において最高では、R−22単独に比べ5
8%も改善されている。又、同様に第2表からR−11
5とR−22の混合モル比が約1 : 0.05〜l:
1.5の範囲となる本発明の作動媒体を用いた場合の発
電出力は、R−115やR−22あるいは、R−22と
R−115よりなる共沸混合媒体であるR −502(
R−22のモル分率0.83)をそれぞれ単独で用いた
場合に比べ、改善されていることがわかる。送電端出力
において最高ではR−22jl独に比べ30%も改善さ
れている。
以上説明したように、本発明の作動媒体を海洋温度差発
電等の比較的温度の低い熱源を利用したランキンサイク
ルによる発電システムに応用する場合に特に有効である
が、中高温の熱源を利用したランキンサイクルあるいは
、その他各種の熱回収技術用の作動媒体として使用する
こともできる1本発明の作動媒体混合物は熱安定性が優
れており、通常の使用条件においては安定剤を必要とし
ないが、苛酷な使用条件のため熱安定性の向−1が必要
な場合には、ジメチルホスファイト、ジイソプロピルホ
スファイト、ジフェニルホスファイト等のホスファイト
系化合物、又はチオポスファイト系化合物、あるいはト
リフエノキシホスフィンサルファイド、トリメチルホス
フィンサルファイド等のホスフィンサルファイド系化合
物、その他の安定剤を作動媒体100重量部に対し、1
重量部前後の少量添加すればよい。
電等の比較的温度の低い熱源を利用したランキンサイク
ルによる発電システムに応用する場合に特に有効である
が、中高温の熱源を利用したランキンサイクルあるいは
、その他各種の熱回収技術用の作動媒体として使用する
こともできる1本発明の作動媒体混合物は熱安定性が優
れており、通常の使用条件においては安定剤を必要とし
ないが、苛酷な使用条件のため熱安定性の向−1が必要
な場合には、ジメチルホスファイト、ジイソプロピルホ
スファイト、ジフェニルホスファイト等のホスファイト
系化合物、又はチオポスファイト系化合物、あるいはト
リフエノキシホスフィンサルファイド、トリメチルホス
フィンサルファイド等のホスフィンサルファイド系化合
物、その他の安定剤を作動媒体100重量部に対し、1
重量部前後の少量添加すればよい。
第1図は本発明の1実施例を説明するためのフロンター
ビンのフローシート、第2.3図if本発明の作動媒体
を用いたサイクルを圧力ーエンタ、ルビー線図上に記入
した図である。 第 1 図 第2図 第3図
ビンのフローシート、第2.3図if本発明の作動媒体
を用いたサイクルを圧力ーエンタ、ルビー線図上に記入
した図である。 第 1 図 第2図 第3図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1、 クロロテトラフルオロエタン及びクロロペンタフ
ルオロエタンから選ばれる少なくとも1種とクロロジフ
ルオロメタンとを必須成分とすることを特徴とするラン
キンサイクル用作動媒体混合物。 2、 クロロテトラフルオロエタンとクロロジフルオロ
メタンとの混合モル比がl:1.5〜 l:8である特
許請求の範囲第1項記載の作動媒体混合物。 3、クロロペンタフルオロエタンとクロロジフルオロメ
タンとの混合モル比が1 : 0.05〜 l:1.5
である特許請求の範囲第1項記載の作動媒体混合物。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP59110986A JPS60255885A (ja) | 1984-06-01 | 1984-06-01 | ランキンサイクル用作動媒体混合物 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP59110986A JPS60255885A (ja) | 1984-06-01 | 1984-06-01 | ランキンサイクル用作動媒体混合物 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS60255885A true JPS60255885A (ja) | 1985-12-17 |
Family
ID=14549504
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP59110986A Pending JPS60255885A (ja) | 1984-06-01 | 1984-06-01 | ランキンサイクル用作動媒体混合物 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS60255885A (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO1989002455A1 (en) * | 1987-09-21 | 1989-03-23 | Daikin Industries, Ltd. | Refrigerant |
JPH02240186A (ja) * | 1989-03-14 | 1990-09-25 | Asahi Glass Co Ltd | 作動媒体混合物 |
JP2015507716A (ja) * | 2011-12-21 | 2015-03-12 | イー・アイ・デュポン・ドウ・ヌムール・アンド・カンパニーE.I.Du Pont De Nemours And Company | 動力サイクルでのe−1,1,1,4,4,5,5,5−オクタフルオロ−2−ペンテンおよび任意選択的に、1,1,1,2,3−ペンタフルオロプロパンを含む組成物の使用 |
-
1984
- 1984-06-01 JP JP59110986A patent/JPS60255885A/ja active Pending
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO1989002455A1 (en) * | 1987-09-21 | 1989-03-23 | Daikin Industries, Ltd. | Refrigerant |
JPS6479287A (en) * | 1987-09-21 | 1989-03-24 | Daikin Ind Ltd | Cooling medium |
JPH02240186A (ja) * | 1989-03-14 | 1990-09-25 | Asahi Glass Co Ltd | 作動媒体混合物 |
JP2015507716A (ja) * | 2011-12-21 | 2015-03-12 | イー・アイ・デュポン・ドウ・ヌムール・アンド・カンパニーE.I.Du Pont De Nemours And Company | 動力サイクルでのe−1,1,1,4,4,5,5,5−オクタフルオロ−2−ペンテンおよび任意選択的に、1,1,1,2,3−ペンタフルオロプロパンを含む組成物の使用 |
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