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KR20210035223A - 자동차용 냉동 사이클 장치 - Google Patents

자동차용 냉동 사이클 장치 Download PDF

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KR20210035223A
KR20210035223A KR1020217004680A KR20217004680A KR20210035223A KR 20210035223 A KR20210035223 A KR 20210035223A KR 1020217004680 A KR1020217004680 A KR 1020217004680A KR 20217004680 A KR20217004680 A KR 20217004680A KR 20210035223 A KR20210035223 A KR 20210035223A
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KR
South Korea
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hfo
point
mass
refrigerant
points
Prior art date
Application number
KR1020217004680A
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English (en)
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에이지 구마쿠라
가즈히로 후루쇼
마사루 다나카
슌 오쿠보
šœ 오쿠보
미쓰시 이타노
유우키 요쓰모토
아키히토 미즈노
도모유키 고토우
야스후 야마다
다쓰미 쓰치야
겐지 고보우
히토미 구로키
다이스케 가루베
다쓰야 다카쿠와
데쓰시 쓰다
Original Assignee
다이킨 고교 가부시키가이샤
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Publication date
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Abstract

어떠한 냉매를 자동차용의 냉동 사이클 장치에 이용해야 할지 검토되어 있지 않다. 자동차용 공조 장치(1)는, 냉매 회로(10)와, 그 냉매 회로(10)에 봉입된 냉매를 구비한다. 냉매 회로(10)는, 압축기(80)와, 제습 난방 모드에 있어서의 방열기로서의 제1 열교환기(85), 및 외기용 열교환기(82)와, 냉방용 제어 밸브(87)와, 제습 난방 모드에 있어서의 증발기로서의 제2 열교환기(86)를 갖는다. 냉매는, 저(低)GWP 냉매이다.

Description

자동차용 냉동 사이클 장치
지구 온난화 계수(GWP)가 낮은 냉매를 이용한 자동차용 냉동 사이클 장치에 관한 것이다.
종래, 냉동용 혹은 냉장용 장치의 열사이클 시스템에서는, 냉매로서, 단일 냉매인 R134a가 다용되고 있다. 또, R410A나 R404를 이용하는 것도 생각된다. R410A는, (CH2F2；HFC-32 또는 R32)와 펜타플루오로에탄(C2HF5；HFC-125 또는 R125)의 2성분 혼합 냉매이며, 의사(擬似) 공비 조성물이다. R404는, R125, R134a, R143a의 3성분 혼합 냉매이며, 의사 공비 조성물이다.
그러나, R134a의 지구 온난화 계수(GWP)는 1430, R410A의 지구 온난화 계수(GWP)는 2088, R404A의 지구 온난화 계수(GWP)는 3920이며, 근년, 지구 온난화에 대한 염려의 고조로부터, GWP가 보다 낮은 냉매가 보다 많이 사용되고 있다.
예를 들면, 특허문헌 1(국제 공개 제2005/105947)에 있어서는, R134a에 대체 가능한 저GWP 혼합 냉매가, 특허문헌 2(국제 공개 제2015/141678호)에 있어서는, R410A에 대체 가능한 저(低)GWP 혼합 냉매가, 특허문헌 3(일본국 특허공개 2018-184597)에 있어서는, R404A에 대체 가능한 저GWP 혼합 냉매가 다양하게 제안되고 있다.
국제 공개 제2005/105947호 국제 공개 제2015/141678호 일본국 특허공개 2018-184597호 공보
지금까지, GWP가 작은 냉매 중, 어떠한 냉매를 자동차용 냉동 사이클 장치에 이용해야할 것인가에 대해서는, 아무런 검토되어 있지 않다.
제1 관점의 자동차용 냉동 사이클 장치는, 냉매 회로와, 그 냉매 회로에 봉입된 냉매를 구비한다. 냉매 회로는, 압축기와, 방열기와, 감압부와, 흡열기를 갖는다. 냉매는, 적어도 1,2-디플루오로에틸렌을 포함한다.
제2 관점의 자동차용 냉동 사이클 장치는, 제1 관점의 자동차용 냉동 사이클 장치로서, 냉매가, 트랜스-1,2-디플루오로에틸렌(HFO-1132(E)), 트리플루오로에틸렌(HFO-1123) 및 2,3,3,3-테트라플루오로-1-프로펜(R1234yf)을 포함한다.
제3 관점의 자동차용 냉동 사이클 장치는, 제2 관점의 자동차용 냉동 사이클 장치로서,
상기 냉매에 있어서, HFO-1132(E), HFO-1123 및 R1234yf의, 이들의 총합을 기준으로 하는 질량%를 각각 x, y 및 z로 할 때, HFO-1132(E), HFO-1123 및 R1234yf의 총합이 100질량%가 되는 3성분 조성도에 있어서, 좌표 (x, y, z)가,
점 D (87.6, 0.0, 12.4),
점 G (18.2, 55.1, 26.7),
점 H (56.7, 43.3, 0.0) 및
점 O (100.0, 0.0, 0.0)
의 4점을 각각 잇는 선분 OD, DG, GH 및 HO로 둘러싸이는 도형의 범위 내 또는 상기 선분 OD, DG 및 GH 상에 있고(단, 점 O 및 점 H는 제외한다),
상기 선분 DG는,
좌표 (0.0047y2-1.5177y+87.598, y, -0.0047y2+0.5177y+12.402)
로 나타내어지고,
상기 선분 GH는,
좌표 (-0.0134z2-1.0825z+56.692, 0.0134z2+0.0825z+43.308, z)
로 나타내어지고, 또한
상기 선분 HO 및 OD가 직선이다.
제4 관점의 자동차용 냉동 사이클 장치는, 제2 관점의 자동차용 냉동 사이클 장치로서,
상기 냉매에 있어서, HFO-1132(E), HFO-1123 및 R1234yf의, 이들의 총합을 기준으로 하는 질량%를 각각 x, y 및 z로 할 때, HFO-1132(E), HFO-1123 및 R1234yf의 총합이 100질량%가 되는 3성분 조성도에 있어서, 좌표 (x, y, z)가,
점 L (72.5, 10.2, 17.3),
점 G (18.2, 55.1, 26.7),
점 H (56.7, 43.3, 0.0) 및
점 I (72.5, 27.5, 0.0)
의 4점을 각각 잇는 선분 LG, GH, HI 및 IL로 둘러싸이는 도형의 범위 내 또는 상기 선분 LG, GH 및 IL 상에 있고(단, 점 H 및 점 I는 제외한다),
상기 선분 LG는,
좌표 (0.0047y2-1.5177y+87.598, y, -0.0047y2+0.5177y+12.402)
로 나타내어지고,
상기 선분 GH는,
좌표 (-0.0134z2-1.0825z+56.692, 0.0134z2+0.0825z+43.308, z)
로 나타내어지고, 또한
상기 선분 HI 및 IL이 직선이다.
제5 관점의 자동차용 냉동 사이클 장치는, 제2 관점 내지 제4 관점 중 어느 하나의 자동차용 냉동 사이클 장치로서, 상기 냉매가, 추가로, 디플루오로메탄(R32)을 함유한다.
제6 관점의 자동차용 냉동 사이클 장치는, 제5 관점의 자동차용 냉동 사이클 장치로서,
상기 냉매에 있어서, HFO-1132(E), HFO-1123 및 R1234yf 그리고 R32의, 이들의 총합을 기준으로 하는 질량%를 각각 x, y 및 z 그리고 a로 할 때, HFO-1132(E), HFO-1123 및 R1234yf의 총합이 100질량%가 되는 3성분 조성도에 있어서, 좌표 (x, y, z)가,
0＜a≤10.0일 때,
점 A (0.02a2-2.46a+93.4, 0, -0.02a2+2.46a+6.6),
점 B' (-0.008a2-1.38a+56, 0.018a2-0.53a+26.3, -0.01a2+1.91a+17.7),
점 C (-0.016a2+1.02a+77.6, 0.016a2-1.02a+22.4, 0) 및
점 O (100.0, 0.0, 0.0)
의 4점을 각각 잇는 직선으로 둘러싸이는 도형의 범위 내 또는 상기 직선 OA, AB' 및 B'C 상에 있고(단, 점 O 및 점 C는 제외한다),
10.0＜a≤16.5일 때,
점 A (0.0244a2-2.5695a+94.056, 0, -0.0244a2+2.5695a+5.944),
점 B' (0.1161a2-1.9959a+59.749, 0.014a2-0.3399a+24.8, -0.1301a2+2.3358a+15.451),
점 C (-0.0161a2+1.02a+77.6, 0.0161a2-1.02a+22.4, 0) 및
점 O (100.0, 0.0, 0.0)
의 4점을 각각 잇는 직선으로 둘러싸이는 도형의 범위 내 또는 상기 직선 OA, AB' 및 B'C 상에 있고(단, 점 O 및 점 C는 제외한다), 또는
16.5＜a≤21.8일 때,
점 A (0.0161a2-2.3535a+92.742, 0, -0.0161a2+2.3535a+7.258),
점 B' (-0.0435a2-0.0435a+50.406, -0.0304a2+1.8991a-0.0661, 0.0739a2-1.8556a+49.6601),
점 C (-0.0161a2+0.9959a+77.851, 0.0161a2-0.9959a+22.149, 0) 및
점 O (100.0, 0.0, 0.0)
의 4점을 각각 잇는 직선으로 둘러싸이는 도형의 범위 내, 또는, 상기 직선 OA, AB' 및 B'C 상에 있다(단, 점 O 및 점 C는 제외한다).
제7 관점의 자동차용 냉동 사이클 장치는, 제2 관점의 자동차용 냉동 사이클 장치로서,
상기 냉매가, HFO-1132(E) 및 HFO-1123의 합계를, 당해 냉매의 전체에 대해 99.5질량% 이상 포함하고, 또한,
당해 냉매가, HFO-1132(E)를, 당해 냉매의 전체에 대해 62.5질량%~72.5질량% 포함한다.
제8 관점의 자동차용 냉동 사이클 장치는, 제1 관점의 자동차용 냉동 사이클 장치로서,
상기 냉매가, HFO-1132(E), R32 및 R1234yf를 포함하고,
상기 냉매에 있어서, HFO-1132(E), R32 및 R1234yf의, 이들의 총합을 기준으로 하는 질량%를 각각 x, y 및 z로 할 때, HFO-1132(E), R32 및 R1234yf의 총합이 100질량%가 되는 3성분 조성도에 있어서, 좌표 (x, y, z)가,
점 A (71.1, 0.0, 28.9),
점 C (36.5, 18.2, 45.3),
점 F (47.6, 18.3, 34.1) 및
점 D (72.0, 0.0, 28.0)
의 4점을 각각 잇는 선분 AC, CF, FD, 및 DA로 둘러싸이는 도형의 범위 내 또는 상기 선분 상에 있고,
상기 선분 AC는,
좌표 (0.0181y2-2.2288y+71.096, y, -0.0181y2+1.2288y+28.904)
로 나타내어지고,
상기 선분 FD는,
좌표 (0.02y2-1.7y+72, y, -0.02y2+0.7y+28)
로 나타내어지고, 또한,
상기 선분 CF 및 DA가 직선이다.
제9 관점의 자동차용 냉동 사이클 장치는, 제1 관점의 자동차용 냉동 사이클 장치로서,
상기 냉매가, HFO-1132(E), R32 및 R1234yf를 포함하고,
상기 냉매에 있어서, HFO-1132(E), R32 및 R1234yf의, 이들의 총합을 기준으로 하는 질량%를 각각 x, y 및 z로 할 때, HFO-1132(E), R32 및 R1234yf의 총합이 100질량%가 되는 3성분 조성도에 있어서, 좌표 (x, y, z)가,
점 A (71.1, 0.0, 28.9),
점 B (42.6, 14.5, 42.9),
점 E (51.4, 14.6, 34.0) 및
점 D (72.0, 0.0, 28.0)
의 4점을 각각 잇는 선분 AB, BE, ED, 및 DA로 둘러싸이는 도형의 범위 내 또는 상기 선분 상에 있고,
상기 선분 AB는,
좌표 (0.0181y2-2.2288y+71.096, y, -0.0181y2+1.2288y+28.904)
로 나타내어지고,
상기 선분 ED는,
좌표 (0.02y2-1.7y+72, y, -0.02y2+0.7 y+28)
로 나타내어지고, 또한,
상기 선분 BE 및 DA가 직선이다.
제10 관점의 자동차용 냉동 사이클 장치는, 제1 관점의 자동차용 냉동 사이클 장치로서,
상기 냉매가, HFO-1132(E), R32 및 R1234yf를 포함하고,
상기 냉매에 있어서, HFO-1132(E), R32 및 R1234yf의, 이들의 총합을 기준으로 하는 질량%를 각각 x, y 및 z로 할 때, HFO-1132(E), R32 및 R1234yf의 총합이 100질량%가 되는 3성분 조성도에 있어서, 좌표 (x, y, z)가,
점 G (77.5, 6.9, 15.6),
점 I (55.1, 18.3, 26.6) 및
점 J (77.5, 18.4, 4.1)
의 3점을 각각 잇는 선분 GI, IJ 및 JK로 둘러싸이는 도형의 범위 내 또는 상기 선분 상에 있고,
상기 선분 GI는,
좌표 (0.02y2-2.4583y+93.396, y, -0.02y2+1.4583y+6.604)
로 나타내어지고, 또한,
상기 선분 IJ 및 JK가 직선이다.
제11 관점의 자동차용 냉동 사이클 장치는, 제1 관점의 자동차용 냉동 사이클 장치로서,
상기 냉매가, HFO-1132(E), R32 및 R1234yf를 포함하고,
상기 냉매에 있어서, HFO-1132(E), R32 및 R1234yf의, 이들의 총합을 기준으로 하는 질량%를 각각 x, y 및 z로 할 때, HFO-1132(E), R32 및 R1234yf의 총합이 100질량%가 되는 3성분 조성도에 있어서, 좌표 (x, y, z)가,
점 G (77.5, 6.9, 15.6),
점 H (61.8, 14.6, 23.6) 및
점 K (77.5, 14.6, 7.9)
의 3점을 각각 잇는 선분 GH, HK 및 KG로 둘러싸이는 도형의 범위 내 또는 상기 선분 상에 있고,
상기 선분 GH는,
좌표 (0.02y2-2.4583y+93.396, y, -0.02y2+1.4583y+6.604)
로 나타내어지고, 또한,
상기 선분 HK 및 KG가 직선이다.
제12 관점의 자동차용 냉동 사이클 장치는, 제1 관점의 자동차용 냉동 사이클 장치로서,
상기 냉매가, HFO-1132(E), HFO-1123 및 R32를 포함하고,
상기 냉매에 있어서, HFO-1132(E), HFO-1123 및 R32의, 이들의 총합을 기준으로 하는 질량%를 각각 x, y 및 z로 할 때, HFO-1132(E), HFO-1123 및 R32의 총합이 100질량%가 되는 3성분 조성도에 있어서, 좌표 (x, y, z)가,
점 O (100.0, 0.0, 0.0),
점 C' (56.7, 43.3, 0.0),
점 D' (52.2, 38.3, 9.5),
점 E' (41.8, 39.8, 18.4) 및
점 A' (81.6, 0.0, 18.4)
의 5점을 각각 잇는 선분 OC', C'D', D'E', E'A' 및 A'O로 둘러싸이는 도형의 범위 내 또는 상기 선분 C'D', D'E' 및 E'A' 상에 있고(단, 점 C' 및 A'를 제외한다),
상기 선분 C'D'는,
좌표 (-0.0297z2-0.1915z+56.7, 0.0297z2+1.1915z+43.3, z)
로 나타내어지고,
상기 선분 D'E'는,
좌표 (-0.0535z2+0.3229z+53.957, 0.0535z2+0.6771z+46.043, z)
로 나타내어지고, 또한,
상기 선분 OC', E'A' 및 A'O가 직선이다.
제13 관점의 자동차용 냉동 사이클 장치는, 제1 관점의 자동차용 냉동 사이클 장치로서,
상기 냉매가, HFO-1132(E), HFO-1123 및 R32를 포함하고,
상기 냉매에 있어서, HFO-1132(E), HFO-1123 및 R32의, 이들의 총합을 기준으로 하는 질량%를 각각 x, y 및 z로 할 때, HFO-1132(E), HFO-1123 및 R32의 총합이 100질량%가 되는 3성분 조성도에 있어서, 좌표 (x, y, z)가,
점 O (100.0, 0.0, 0.0),
점 C (77.7, 22.3, 0.0),
점 D (76.3, 14.2, 9.5),
점 E (72.2, 9.4, 18.4) 및
점 A' (81.6, 0.0, 18.4)
의 5점을 각각 잇는 선분 OC, CD, DE, EA' 및 A'O로 둘러싸이는 도형의 범위 내 또는 상기 선분 CD, DE 및 EA' 상에 있고(단, 점 C 및 A'를 제외한다),
상기 선분 CDE는,
좌표 (-0.017z2+0.0148z+77.684, 0.017z2+0.9852z+22.316, z)
로 나타내어지고, 또한,
상기 선분 OC, EA' 및 A'O가 직선이다.
제14 관점의 자동차용 냉동 사이클 장치는, 제1 관점의 자동차용 냉동 사이클 장치로서,
상기 냉매가, HFO-1132(E), HFO-1123 및 R32를 포함하고,
상기 냉매에 있어서, HFO-1132(E), HFO-1123 및 R32의, 이들의 총합을 기준으로 하는 질량%를 각각 x, y 및 z로 할 때, HFO-1132(E), HFO-1123 및 R32의 총합이 100질량%가 되는 3성분 조성도에 있어서, 좌표 (x, y, z)가,
점 O (100.0, 0.0, 0.0),
점 C' (56.7, 43.3, 0.0),
점 D' (52.2, 38.3, 9.5) 및
점 A (90.5, 0.0, 9.5)
의 5점을 각각 잇는 선분 OC', C'D', D'A 및 AO로 둘러싸이는 도형의 범위 내 또는 상기 선분 C'D' 및 D'A 상에 있고(단, 점 C' 및 A를 제외한다),
상기 선분 C'D'는,
좌표 (-0.0297z2-0.1915z+56.7, 0.0297z2+1.1915z+43.3, z)
로 나타내어지고, 또한,
상기 선분 OC', D'A 및 AO가 직선이다.
제15 관점의 자동차용 냉동 사이클 장치는, 제1 관점의 자동차용 냉동 사이클 장치로서,
상기 냉매가, HFO-1132(E), HFO-1123 및 R32를 포함하고,
상기 냉매에 있어서, HFO-1132(E), HFO-1123 및 R32의, 이들의 총합을 기준으로 하는 질량%를 각각 x, y 및 z로 할 때, HFO-1132(E), HFO-1123 및 R32의 총합이 100질량%가 되는 3성분 조성도에 있어서, 좌표 (x, y, z)가,
점 O (100.0, 0.0, 0.0),
점 C (77.7, 22.3, 0.0),
점 D (76.3, 14.2, 9.5),
점 A (90.5, 0.0, 9.5)
의 5점을 각각 잇는 선분 OC, CD, DA 및 AO로 둘러싸이는 도형의 범위 내 또는 상기 선분 CD 및 DA 상에 있고(단, 점 C 및 A를 제외한다),
상기 선분 CD는,
좌표 (-0.017z2+0.0148z+77.684, 0.017z2+0.9852z+22.316, z)
로 나타내어지고, 또한,
상기 선분 OC, DA 및 AO가 직선이다.
제16 관점의 자동차용 냉동 사이클 장치는, 제1 관점의 자동차용 냉동 사이클 장치로서,
상기 냉매가, CO2, 그리고 트랜스-1,2-디플루오로에틸렌(HFO-1132(E)), 디플루오로메탄(R32) 및 2,3,3,3-테트라플루오로-1-프로펜(R1234yf)을 포함하고,
CO2, 그리고 R32, HFO-1132(E) 및 R1234yf의, 이들의 총합을 기준으로 하는 질량%를 각각 w, 그리고 x, y 및 z로 할 때, R32, HFO-1132(E) 및 R1234yf의 총합이 (100-w)질량%가 되는 3성분 조성도에 있어서, 좌표 (x, y, z)가,
0＜w≤1.2일 때,
점 I (0.0, 72.0, 28.0-w)
점 J (18.3, 48.5, 33.2-w)
점 K (36.8, 35.6, 27.6-w)
점 L (51.7, 28.9, 19.4-w)
점 B'' (-1.5278w2+2.75w+50.5, 0.0, 1.5278w2-3.75w+49.5)
점 D (-2.9167w+40.317, 0.0, 1.9167w+59.683)
점 C (0.0, -4.9167w+58.317, 3.9167w+41.683)
의 7점을 각각 잇는 곡선 IJ, 곡선 JK 및 곡선 KL, 그리고 직선 LB'', 직선 B''D, 직선 DC 및 직선 CI로 둘러싸이는 도형의 범위 내 또는 상기 선분 상에 있고(단, 직선 B''D 및 직선 CI 상의 점은 제외한다),
1.2＜w≤4.0일 때,
점 I (0.0, 72.0, 28.0-w)
점 J (18.3, 48.5, 33.2-w)
점 K (36.8, 35.6, 27.6-w)
점 L (51.7, 28.9, 19.4-w)
점 B'' (51.6, 0.0, 48.4-w)
점 D (-2.8226w+40.211, 0.0, 1.8226w+59.789)
점 C (0.0, 0.1081w2-5.169w+58.447, -0.1081w2+4.169w+41.553)
의 7점을 각각 잇는 곡선 IJ, 곡선 JK 및 곡선 KL, 그리고 직선 LB'', 직선 B''D, 직선 DC 및 직선 CI로 둘러싸이는 도형의 범위 내 또는 상기 선분 상에 있고(단, 직선 B''D 및 직선 CI 상의 점은 제외한다),
4.0＜w≤7.0일 때,
점 I (0.0, 72.0, 28.0-w)
점 J (18.3, 48.5, 33.2-w)
점 K (36.8, 35.6, 27.6-w)
점 L (51.7, 28.9, 19.4-w)
점 B'' (51.6, 0.0, 48.4-w)
점 D (-2.8w+40.1, 0.0, 1.8w+59.9)
점 C (0.0, 0.0667w2-4.9667w+58.3, -0.0667w2+3.9667w+41.7)
의 7점을 각각 잇는 곡선 IJ, 곡선 JK 및 곡선 KL, 그리고 직선 LB'', 직선 B''D, 직선 DC 및 직선 CI로 둘러싸이는 도형의 범위 내 또는 상기 선분 상에 있고(단, 직선 B''D 및 직선 CI 상의 점은 제외한다), 또한
곡선 IJ는,
좌표 (x, 0.0236x2-1.716x+72, -0.0236x2+0.716x+28-w)
로 나타내어지고,
곡선 JK는,
좌표 (x, 0.0095x2-1.2222x+67.676, -0.0095x2+0.2222x+32.324-w)
로 나타내어지고,
곡선 KL은,
좌표 (x, 0.0049x2-0.8842x+61.488, -0.0049x2-0.1158x+38.512)
로 나타내어진다.
제17 관점의 자동차용 냉동 사이클 장치는, 제1 관점의 자동차용 냉동 사이클 장치로서,
상기 냉매가, CO2, 그리고 트랜스-1,2-디플루오로에틸렌(HFO-1132(E)), 디플루오로메탄(R32) 및 2,3,3,3-테트라플루오로-1-프로펜(R1234yf)을 포함하고,
CO2, 그리고 R32, HFO-1132(E) 및 R1234yf의, 이들의 총합을 기준으로 하는 질량%를 각각 w, 그리고 x, y 및 z로 할 때, R32, HFO-1132(E) 및 R1234yf의 총합이 (100-w)질량%가 되는 3성분 조성도에 있어서, 좌표 (x, y, z)가,
0＜w≤1.2일 때,
점 I (0.0, 72.0, 28.0-w)
점 J (18.3, 48.5, 33.2-w)
점 K (36.8, 35.6, 27.6-w)
점 F (-0.0833w+36.717, -4.0833w+5.1833, 3.1666w+58.0997)
점 C (0.0, -4.9167w+58.317, 3.9167w+41.683)
의 5점을 각각 잇는 곡선 IJ 및 곡선 JK, 그리고 직선 KF, 직선 FC 및 직선 CI로 둘러싸이는 도형의 범위 내 또는 상기 선분 상에 있고(단, 직선 CI 상의 점은 제외한다),
1.2＜w≤1.3일 때,
점 I (0.0, 72.0, 28.0-w)
점 J (18.3, 48.5, 33.2-w)
점 K (36.8, 35.6, 27.6-w)
점 F (36.6, -3w+3.9, 2w+59.5)
점 C (0.0, 0.1081w2-5.169w+58.447, -0.1081w2+4.169w+41.553)
의 5점을 각각 잇는 곡선 IJ 및 곡선 JK, 그리고 직선 KF, 직선 FC 및 직선 CI로 둘러싸이는 도형의 범위 내 또는 상기 선분 상에 있고(단, 직선 CI 상의 점은 제외한다),
1.3＜w≤4.0일 때,
점 I (0.0, 72.0, 28.0-w)
점 J (18.3, 48.5, 33.2-w)
점 K (36.8, 35.6, 27.6-w)
점 B' (36.6, 0.0, -w+63.4)
점 D (-2.8226w+40.211, 0.0, 1.8226w+59.789)
점 C (0.0, 0.1081w2-5.169w+58.447, -0.1081w2+4.169w+41.553)
의 6점을 각각 잇는 곡선 IJ 및 곡선 JK, 그리고 직선 KB', 직선 B'D, 직선 DC 및 직선 CI로 둘러싸이는 도형의 범위 내 또는 상기 선분 상에 있고(단, 직선 CI 상의 점은 제외한다),
4.0＜w≤7.0일 때,
점 I (0.0, 72.0, 28.0-w)
점 J (18.3, 48.5, 33.2-w)
점 K (36.8, 35.6, 27.6-w)
점 B' (36.6, 0.0, -w+63.4)
점 D (-2.8w+40.1, 0.0, 1.8w+59.9)
점 C (0.0, 0.0667w2-4.9667w+58.3, -0.0667w2+3.9667w+41.7)
의 6점을 각각 잇는 곡선 IJ 및 곡선 JK, 그리고 직선 KB', 직선 B'D, 직선 DC 및 직선 CI로 둘러싸이는 도형의 범위 내 또는 상기 선분 상에 있고(단, 직선 CI 상의 점은 제외한다), 또한
곡선 IJ는,
좌표 (x, 0.0236x2-1.716x+72, -0.0236x2+0.716x+28-w)
로 나타내어지고,
곡선 JK는,
좌표 (x, 0.0095x2-1.2222x+67.676, -0.0095x2+0.2222x+32.324-w)
로 나타내어진다.
제18 관점의 자동차용 냉동 사이클 장치는, 제1 관점의 자동차용 냉동 사이클 장치로서,
상기 냉매가, CO2, 그리고 R32, HFO-1132(E) 및 R1234yf를 포함하고,
CO2, 그리고 R32, HFO-1132(E) 및 R1234yf의, 이들의 총합을 기준으로 하는 질량%를 각각 w, 그리고 x, y 및 z로 할 때, R32, HFO-1132(E) 및 R1234yf의 총합이 (100-w)질량%가 되는 3성분 조성도에 있어서, 좌표 (x, y, z)가,
0＜w≤1.2일 때,
점 I (0.0, 72.0, 28.0-w)
점 J (18.3, 48.5, 33.2-w)
점 E (18.2, -1.1111w2-3.1667w+31.9, 1.1111w2+2.1667w+49.9)
점 C (0.0, -4.9167w+58.317, 3.9167w+41.683)
의 4점을 각각 잇는 곡선 IJ 및 곡선 JK, 그리고 직선 KF, 직선 FC 및 직선 CI로 둘러싸이는 도형의 범위 내 또는 상기 선분 상에 있고(단, 직선 CI 상의 점은 제외한다),
1.2＜w≤4.0일 때,
점 I (0.0, 72.0, 28.0-w)
점 J (18.3, 48.5, 33.2-w)
점 E (-0.0365w+18.26, 0.0623w2-4.5381w+31.856, -0.0623w2+3.5746w+49.884)
점 C (0.0, 0.1081w2-5.169w+58.447, -0.1081w2+4.169w+41.553)
의 4점을 각각 잇는 곡선 IJ 및 곡선 JK, 그리고 직선 KF, 직선 FC 및 직선 CI로 둘러싸이는 도형의 범위 내 또는 상기 선분 상에 있고(단, 직선 CI 상의 점은 제외한다),
4.0＜w≤7.0일 때,
점 I (0.0, 72.0, 28.0-w)
점 J (18.3, 48.5, 33.2-w)
점 E (18.1, 0.0444w2-4.3556w+31.411, -0.0444w2+3.3556w+50.489)
점 C (0.0, 0.0667w2-4.9667w+58.3, -0.0667w2+3.9667w+41.7)
의 4점을 각각 잇는 곡선 IJ 및 곡선 JK, 그리고 직선 KF, 직선 FC 및 직선 CI로 둘러싸이는 도형의 범위 내 또는 상기 선분 상에 있고(단, 직선 CI 상의 점은 제외한다), 또한
곡선 IJ는,
좌표 (x, 0.0236x2-1.716x+72, -0.0236x2+0.716x+28-w)
로 나타내어진다.
제19 관점의 자동차용 냉동 사이클 장치는, 제1 관점의 자동차용 냉동 사이클 장치로서,
상기 냉매가, CO2, 그리고 R32, HFO-1132(E) 및 R1234yf를 포함하고,
CO2, 그리고 R32, HFO-1132(E) 및 R1234yf의, 이들의 총합을 기준으로 하는 질량%를 각각 w, 그리고 x, y 및 z로 할 때, R32, HFO-1132(E) 및 R1234yf의 총합이 (100-w)질량%가 되는 3성분 조성도에 있어서, 좌표 (x, y, z)가,
0＜w≤0.6일 때,
점 G (-5.8333w2-3.1667w+22.2, 7.0833w2+1.4167w+26.2, -1.25w2+0.75w+51.6)
점 O (36.8, 0.8333w2+1.8333w+22.6, -0.8333w2-2.8333w+40.6)
점 P (51.7, 1.1111w2+20.5, -1.1111w2-w+27.8)
점 B'' (-1.5278w2+2.75w+50.5, 0.0, 1.5278w2-3.75w+49.5)
점 D (-2.9167w+40.317, 0.0, 1.9167w+59.683)
의 5점을 각각 잇는 곡선 GO 및 곡선 OP, 그리고 직선 PB'', 직선 B''D 및 직선 DG로 둘러싸이는 도형의 범위 내 또는 상기 선분 상에 있고(단, 직선 B''D 상의 점은 제외한다),
0.6＜w≤1.2일 때,
점 G (-5.8333w2-3.1667w+22.2, 7.0833w2+1.4167w+26.2, -1.25w2+0.75w+51.6)
점 N (18.2, 0.2778w2+3w+27.7, -0.2778w2-4w+54.1)
점 O (36.8, 0.8333w2+1.8333w+22.6, -0.8333w2-2.8333w+40.6)
점 P (51.7, 1.1111w2+20.5, -1.1111w2-w+27.8)
점 B'' (-1.5278w2+2.75w+50.5, 0.0, 1.5278w2-3.75w+49.5)
점 D (-2.9167w+40.317, 0.0, 1.9167w+59.683)
의 6점을 각각 잇는 곡선 GN, 곡선 NO, 및 곡선 OP, 그리고 직선 PB'', 직선 B''D 및 직선 DG로 둘러싸이는 도형의 범위 내 또는 상기 선분 상에 있고(단, 직선 B''D 상의 점은 제외한다), 또한
곡선 GO는,
0＜w≤0.6일 때,
좌표 (x, (0.00487w2-0.0059w+0.0072)x2+(-0.279w2+0.2844w-0.6701)x+3.7639w2-0.2467w+37.512, 100-w-x-y)
로 나타내어지고,
곡선 GN은,
0.6＜w≤1.2일 때,
좌표 (x, (0.0122w2-0.0113w+0.0313)x2+(-0.3582w2+0.1624w-1.4551)x+2.7889w2+3.7417w+43.824, 100-w-x-y)
로 나타내어지고,
곡선 NO는,
0.6＜w≤1.2일 때,
좌표 (x, (0.00487w2-0.0059w+0.0072)x2+(-0.279w2+0.2844w-0.6701)x+3.7639w2-0.2467w+37.512, 100-w-x-y)
로 나타내어지고,
곡선 OP는,
0＜w≤1.2일 때,
좌표 (x, (0.0074w2-0.0133w+0.0064)x2+(-0.5839w2+1.0268w-0.7103)x+11.472w2-17.455w+40.07, 100-w-x-y)
로 나타내어지고,
1.2＜w≤4.0일 때,
점 M (0.0, -0.3004w2+2.419w+55.53, 0.3004w2-3.419w+44.47)
점 W (10.0, -0.3645w2+3.5024w+44.422, 0.3645w2-4.5024w+55.578)
점 N (18.2, -0.3773w2+3.319w+28.26, 0.3773w2-4.319w+53.54)
점 O (36.8, -0.1392w2+1.4381w+24.475, 0.1392w2-2.4381w+38.725)
점 P (51.7, -0.2381w2+1.881w+20.186, 0.2381w2-2.881w+28.114)
점 B'' (51.6, 0.0, -w+48.4)
점 D (-2.8226w+40.211, 0.0, 1.8226w+59.789)
점 C (0.0, 0.1081w2-5.169w+58.447, -0.1081w2+4.169w+41.553)
의 8점을 각각 잇는 곡선 MW, 곡선 WN, 곡선 NO 및 곡선 OP, 그리고 직선 PB'', 직선 B''D, 직선 DC 및 직선 CM으로 둘러싸이는 도형의 범위 내 또는 상기 선분 상에 있고(단, 직선 B''D 및 직선 CM 상의 점은 제외한다), 또한
곡선 MW는,
좌표 (x, (0.0043w2-0.0359w+0.1509)x2+(-0.0493w2+0.4669w-3.6193)x-0.3004w2+2.419w+55.53, 100-w-x-y)
로 나타내어지고,
곡선 WN은,
좌표 (x, (0.0055w2-0.0326w+0.0665)x2+(-0.1571w2+0.8981w-2.6274)x+0.6555w2-2.2153w+54.044, 100-w-x-y)
로 나타내어지고,
곡선 NO는,
좌표 (x, (-0.00062w2+0.0036w+0.0037)x2+(0.0375w2-0.239w-0.4977)x-0.8575w2+6.4941w+36.078, 100-w-x-y)
로 나타내어지고,
곡선 OP는,
좌표 (x, (-0.000463w2+0.0024w-0.0011)x2+(0.0457w2-0.2581w-0.075)x-1.355w2+8.749w+27.096, 100-w-x-y)
로 나타내어지고,
4.0＜w≤7.0일 때,
점 M (0.0, -0.0667w2+0.8333w+58.133, 0.0667w2-1.8333w+41.867)
점 W (10.0, -0.0667w2+1.1w+39.267, 0.0667w2-2.1w+50.733)
점 N (18.2, -0.0889w2+1.3778w+31.411, 0.0889w2-2.3778w+50.389)
점 O (36.8, -0.0444w2+0.6889w+25.956, 0.0444w2-1.6889w+37.244)
점 P (51.7, -0.0667w2+0.8333w+21.633, 0.0667w2-1.8333w+26.667)
점 B'' (51.6, 0.0, -w+48.4)
점 D (-2.8w+40.1, 0.0, 1.8w+59.9)
점 C (0.0, 0.0667w2-4.9667w+58.3, -0.0667w2+3.9667w+41.7)
의 8점을 각각 잇는 곡선 MW, 곡선 WN, 곡선 NO 및 곡선 OP, 그리고 직선 PB'', 직선 B''D, 직선 DC 및 직선 CM으로 둘러싸이는 도형의 범위 내 또는 상기 선분 상에 있고(단, 직선 B''D 및 직선 CM 상의 점은 제외한다), 또한
곡선 MW는,
좌표 (x, (0.00357w2-0.0391w+0.1756)x2+(-0.0356w2+0.4178w-3.6422)x-0.0667w2+0.8333w+58.103, 100-w-x-y)
로 나타내어지고,
곡선 WN은,
좌표 (x, (-0.002061w2+0.0218w-0.0301)x2+(0.0556w2-0.5821w-0.1108)x-0.4158w2+4.7352w+43.383, 100-w-x-y)
로 나타내어지고,
곡선 NO는,
좌표 (x, 0.0082x2+(0.0022w2-0.0345w-0.7521)x-0.1307w2+2.0247w+42.327, 100-w-x-y)
로 나타내어지고,
곡선 OP는,
좌표 (x, (-0.0006258w2+0.0066w-0.0153)x2+(0.0516w2-0.5478w+0.9894)x-1.074w2+11.651w+10.992, 100-w-x-y)
로 나타내어진다.
제20 관점의 자동차용 냉동 사이클 장치는, 제1 관점의 자동차용 냉동 사이클 장치로서,
상기 냉매가, CO2, 그리고 R32, HFO-1132(E) 및 R1234yf를 포함하고,
CO2, 그리고 R32, HFO-1132(E) 및 R1234yf의, 이들의 총합을 기준으로 하는 질량%를 각각 w, 그리고 x, y 및 z로 할 때, R32, HFO-1132(E) 및 R1234yf의 총합이 (100-w)질량%가 되는 3성분 조성도에 있어서, 좌표 (x, y, z)가,
0＜w≤0.6일 때,
점 G (-5.8333w2-3.1667w+22.2, 7.0833w2-1.4167w+26.2, -1.25w2+3.5834w+51.6)
점 O (36.8, 0.8333w2+1.8333w+22.6, -0.8333w2-2.8333w+40.6)
점 F (-0.0833w+36.717, -4.0833w+5.1833, 3.1666w+58.0997)
의 3점을 각각 잇는 곡선 GO, 그리고 직선 OF 및 직선 FG로 둘러싸이는 도형의 범위 내 또는 상기 선분 상에 있고, 또한
곡선 GO는,
좌표 (x, (0.00487w2-0.0059w+0.0072)x2+(-0.279w2+0.2844w-0.6701)x+3.7639w2-0.2467w+37.512, 100-w-x-y)
로 나타내어지고,
0.6＜w≤1.2일 때,
점 G (-5.8333w2-3.1667w+22.2, 7.0833w2-1.4167w+26.2, -1.25w2+3.5834w+51.6)
점 N (18.2, 0.2778w2+3.0w+27.7, -0.2778w2-4.0w+54.1)
점 O (36.8, 0.8333w2+1.8333w+22.6, -0.8333w2-2.8333w+40.6)
점 F (-0.0833w+36.717, -4.0833w+5.1833, 3.1666w+58.0997)
의 4점을 각각 잇는 곡선 GN 및 곡선 NO, 그리고 직선 OF 및 직선 FG로 둘러싸이는 도형의 범위 내 또는 상기 선분 상에 있고, 또한
곡선 GN은,
0.6＜w≤1.2일 때,
좌표 (x, (0.0122w2-0.0113w+0.0313)x2+(-0.3582w2+0.1624w-1.4551)x+2.7889w2+3.7417w+43.824, 100-w-x-y)
로 나타내어지고,
곡선 NO는,
0.6＜w≤1.2일 때,
좌표 (x, (0.00487w2-0.0059w+0.0072)x2+(-0.279w2+0.2844w-0.6701)x+3.7639w2-0.2467w+37.512, 100-w-x-y)
로 나타내어지고,
1.2＜w≤1.3일 때,
점 M (0.0, -0.3004w2+2.419w+55.53, 0.3004w2-3.419w+44.47)
점 W (10.0, -0.3645w2+3.5024w+34.422, 0.3645w2-4.5024w+55.578)
점 N (18.2, -0.3773w2+3.319w+28.26, 0.3773w2-4.319w+53.54)
점 O (36.8, -0.1392w2+1.4381w+24.475, 0.1392w2-2.4381w+38.725)
점 F (36.6, -3w+3.9, 2w+59.5)
점 C (0.1081w2-5.169w+58.447, 0.0, -0.1081w2+4.169w+41.553)
의 6점을 각각 잇는 곡선 MW, 곡선 WN 및 곡선 NO, 그리고 직선 OF 및 직선 FC 및 직선 CM으로 둘러싸이는 도형의 범위 내 또는 상기 선분 상에 있고(단, 직선 CM 상의 점은 제외한다), 또한
곡선 MW는,
좌표 (x, (0.0043w2-0.0359w+0.1509)x2+(-0.0493w2+0.4669w-3.6193)x-0.3004w2+2.419w+55.53, 100-w-x-y)
로 나타내어지고,
곡선 WN은,
좌표 (x, (0.0055w2-0.0326w+0.0665)x2+(-0.1571w2+0.8981w-2.6274)x+0.6555w2-2.2153w+54.044, 100-w-x-y)
로 나타내어지고,
곡선 NO는,
좌표 (x, (-0.00062w2+0.0036w+0.0037)x2+(0.0375w2-0.239w-0.4977)x-0.8575w2+6.4941w+36.078, 100-w-x-y)
로 나타내어지고,
1.3＜w≤4.0일 때,
점 M (0.0, -0.3004w2+2.419w+55.53, 0.3004w2-3.419w+44.47)
점 W (10.0, -0.3645w2+3.5024w+34.422, 0.3645w2-4.5024w+55.578)
점 N (18.2, -0.3773w2+3.319w+28.26, 0.3773w2-4.319w+53.54)
점 O (36.8, -0.1392w2+1.4381w+24.475, 0.1392w2-2.4381w+38.725)
점 B' (36.6, 0.0, -w+63.4)
점 D (-2.8226w+40.211, 0.0, 1.8226w+59.789)
점 C (0.0, 0.1081w2-5.169w+58.447, -0.1081w2+4.169w+41.553)
의 7점을 각각 잇는 곡선 MW, 곡선 WN 및 곡선 NO, 그리고 직선 OB', 직선 B'D, 및 직선 DC 및 직선 CM으로 둘러싸이는 도형의 범위 내 또는 상기 선분 상에 있고(단, 직선 CM 상의 점은 제외한다), 또한
곡선 MW는,
좌표 (x, (0.0043w2-0.0359w+0.1509)x2+(-0.0493w2+0.4669w-3.6193)x-0.3004w2+2.419w+55.53, 100-w-x-y)
로 나타내어지고,
곡선 WN은,
좌표 (x, (0.0055w2-0.0326w+0.0665)x2+(-0.1571w2+0.8981w-2.6274)x+0.6555w2-2.2153w+54.044, 100-w-x-y),
곡선 NO는,
좌표 (x, (-0.00062w2+0.0036w+0.0037)x2+(0.0457w2-0.2581w-0.075)x-1.355w2+8.749w+27.096, 100-w-x-y)
로 나타내어지고,
4.0＜w≤7.0일 때,
점 M (0.0, -0.0667w2+0.8333w+58.133, 0.0667w2-1.8333w+41.867)
점 W (10.0, -0.0667w2+1.1w+39.267, 0.0667w2-2.1w+50.733)
점 N (18.2, -0.0889w2+1.3778w+31.411, 0.0889w2-2.3778w+50.389)
점 O (36.8, -0.0444w2+0.6889w+25.956, 0.0444w2-1.6889w+37.244)
점 B' (36.6, 0.0, -w+63.4)
점 D (-2.8w+40.1, 0.0, 1.8w+59.9)
점 C (0.0, 0.0667w2-4.9667w+58.3, -0.0667w2+3.9667w+41.7)
의 7점을 각각 잇는 곡선 MW, 곡선 WN 및 곡선 NO, 그리고 직선 OB', 직선 B'D, 및 직선 DC 및 직선 CM으로 둘러싸이는 도형의 범위 내 또는 상기 선분 상에 있고(단, 직선 CM 상의 점은 제외한다), 또한
곡선 MW는,
좌표 (x, (0.00357w2-0.0391w+0.1756)x2+(-0.0356w2+0.4178w-3.6422)x-0.0667w2+0.8333w+58.103, 100-w-x-y)
로 나타내어지고,
곡선 WN은,
좌표 (x, (-0.002061w2+0.0218w-0.0301)x2+(0.0556w2-0.5821w-0.1108)x-0.4158w2+4.7352w+43.383, 100-w-x-y),
곡선 NO는,
좌표 (x, (0.0082x2+(0.0022w2-0.0345w-0.7521)x-0.1307w2+2.0247w+42.327, 100-w-x-y)
로 나타내어진다.
제21 관점의 자동차용 냉동 사이클 장치는, 제1 관점의 자동차용 냉동 사이클 장치로서,
상기 냉매가, CO2, 그리고 R32, HFO-1132(E) 및 R1234yf를 포함하고,
CO2, 그리고 R32, HFO-1132(E) 및 R1234yf의, 이들의 총합을 기준으로 하는 질량%를 각각 w, 그리고 x, y 및 z로 할 때, R32, HFO-1132(E) 및 R1234yf의 총합이 (100-w)질량%가 되는 3성분 조성도에 있어서, 좌표 (x, y, z)가,
1.2＜w≤4.0일 때,
점 M (0.0, -0.3004w2+2.419w+55.53, 0.3004w2-3.419w+44.47)
점 W (10.0, -0.3645w2+3.5024w+34.422, 0.3645w2-4.5024w+55.578)
점 N (18.2, -0.3773w2+3.319w+28.26, 0.3773w2-4.319w+53.54)
점 E (-0.0365w+18.26, 0.0623w2-4.5381w+31.856, -0.0623w2+3.5746w+49.884)
점 C (0.0, 0.1081w2-5.169w+58.447, -0.1081w2+4.169w+41.553)
의 5점을 각각 잇는 곡선 MW 및 곡선 WN, 그리고 직선 NE, 직선 EC 및 직선 CM으로 둘러싸이는 도형의 범위 내 또는 상기 선분 상에 있고(단, 직선 CM 상의 점은 제외한다), 또한
곡선 MW는,
좌표 (x, (0.0043w2-0.0359w+0.1509)x2+(-0.0493w2+0.4669w-3.6193)x-0.3004w2+2.419w+55.53, 100-w-x-y)
로 나타내어지고,
곡선 WN은,
좌표 (x, (0.0055w2-0.0326w+0.0665)x2+(-0.1571w2+0.8981w-2.6274)x+0.6555w2-2.2153w+54.044, 100-w-x-y)
로 나타내어지고,
4.0＜w≤7.0일 때,
점 M (0.0, -0.0667w2+0.8333w+58.133, 0.0667w2-1.8333w+41.867)
점 W (10.0, -0.0667w2+1.1w+39.267, 0.0667w2-2.1w+50.733)
점 N (18.2, -0.0889w2+1.3778w+31.411, 0.0889w2-2.3778w+50.389)
점 E (18.1, 0.0444w2-4.3556w+31.411, -0.0444w2+3.3556w+50.489)
점 C (0.0, 0.0667w2-4.9667w+58.3, -0.0667w2+3.9667w+41.7)
의 5점을 각각 잇는 곡선 MW 및 곡선 WN, 그리고 직선 NE, 직선 EC 및 직선 CM으로 둘러싸이는 도형의 범위 내 또는 상기 선분 상에 있고(단, 직선 CM 상의 점은 제외한다), 또한
곡선 MW는,
좌표 (x, (0.00357w2-0.0391w+0.1756)x2+(-0.0356w2+0.4178w-3.6422)x-0.0667w2+0.8333w+58.103, 100-w-x-y)
로 나타내어지고,
곡선 WN은,
좌표 (x, (-0.002061w2+0.0218w-0.0301)x2+(0.0556w2-0.5821w-0.1108)x-0.4158w2+4.7352w+43.383, 100-w-x-y)
로 나타내어진다.
제22 관점의 자동차용 냉동 사이클 장치는, 냉매 회로와, 그 냉매 회로에 봉입된 냉매를 구비한다. 냉매 회로는, 압축기와, 방열기와, 감압부와, 흡열기를 갖는다. 냉매는, 적어도 트랜스-1,2-디플루오로에틸렌(HFO-1132(E)), 디플루오로메탄(HFC-32) 및 2,3,3,3-테트라플루오로프로펜(HFO-1234yf)을 포함한다.
제23 관점의 자동차용 냉동 사이클 장치는, 제22 관점의 자동차용 냉동 사이클 장치로서,
상기 냉매는, 트랜스-1,2-디플루오로에틸렌(HFO-1132(E)), 디플루오로메탄(HFC-32) 및 2,3,3,3-테트라플루오로프로펜(HFO-1234yf)을 함유하고, 당해 3성분의 총 농도가, 상기 냉매 전체에 대해 99.5질량% 이상이며, 또한
당해 3성분의 질량비가, 당해 3성분을 각 꼭짓점으로 하는 삼각 조성도에 있어서,
점 A (HFO-1132(E)/HFC-32/HFO-1234yf=51.8/1.0/47.2질량%),
점 B (HFO-1132(E)/HFC-32/HFO-1234yf=35.3/1.0/63.7질량%),
점 C (HFO-1132(E)/HFC-32/HFO-1234yf=10.1/18.0/71.9질량%) 및
점 D (HFO-1132(E)/HFC-32/HFO-1234yf=27.8/18.0/54.2질량%)
의 4점을 지나는 도형으로 둘러싸인 영역의 범위 내에 있다.
제24 관점의 자동차용 냉동 사이클 장치는, 제22 관점의 자동차용 냉동 사이클 장치로서,
상기 냉매는, HFO-1132(E), HFC-32 및 HFO-1234yf를 함유하고, 당해 3성분의 총 농도가, 상기 냉매 전체에 대해 99.5질량% 이상이며, 또한
당해 3성분의 질량비가, 당해 3성분을 각 꼭짓점으로 하는 삼각 조성도에 있어서,
점 A (HFO-1132(E)/HFC-32/HFO-1234yf=51.8/1.0/47.2질량%),
점 B (HFO-1132(E)/HFC-32/HFO-1234yf=35.3/1.0/63.7질량%),
점 E (HFO-1132(E)/HFC-32/HFO-1234yf=15.2/14.3/70.5질량%) 및
점 F (HFO-1132(E)/HFC-32/HFO-1234yf=31.1/14.3/54.6질량%)
의 4점을 지나는 도형으로 둘러싸인 영역의 범위 내에 있다.
제25 관점의 자동차용 냉동 사이클 장치는, 제22 관점의 자동차용 냉동 사이클 장치로서,
상기 냉매는, HFO-1132(E), HFC-32 및 HFO-1234yf를 함유하고, 당해 3성분의 총 농도가, 상기 냉매 전체에 대해 99.5질량% 이상이며, 또한
당해 3성분의 질량비가, 당해 3성분을 각 꼭짓점으로 하는 삼각 조성도에 있어서,
점 P (HFO-1132(E)/HFC-32/HFO-1234yf=45.6/1.0/53.4질량%),
점 B (HFO-1132(E)/HFC-32/HFO-1234yf=35.3/1.0/63.7질량%),
점 Q (HFO-1132(E)/HFC-32/HFO-1234yf=1.0/24.8/74.2질량%),
점 R (HFO-1132(E)/HFC-32/HFO-1234yf=1.0/29.2/69.8질량%) 및
점 S (HFO-1132(E)/HFC-32/HFO-1234yf=6.5/29.2/64.3질량%)
의 5점을 지나는 도형으로 둘러싸인 영역의 범위 내에 있다.
제26 관점의 자동차용 냉동 사이클 장치는, 제23 관점 내지 제25 관점 중 어느 하나의 자동차용 냉동 사이클 장치로서, 상기 냉매는, HFO-1132(E), HFC-32 및 HFO-1234yf만으로 이루어진다.
제27 관점의 자동차용 냉동 사이클 장치는, 냉매 회로와, 그 냉매 회로에 봉입된 냉매를 구비한다. 냉매 회로는, 압축기와, 방열기와, 감압부와, 흡열기를 갖는다. 냉매는, 적어도 HFO-1132(E), HFO-1123 및 HFO-1234yf를 포함한다.
제28 관점의 자동차용 냉동 사이클 장치는, 제27 관점의 자동차용 냉동 사이클 장치로서,
상기 냉매는, HFO-1132(E), HFO-1123 및 HFO-1234yf를 함유하고, 당해 3성분의 총 농도가, 상기 냉매 전체에 대해 99.5질량% 이상이며, 또한
당해 3성분의 질량비가, 당해 3성분을 각 꼭짓점으로 하는 삼각 조성도에 있어서,
점 A (HFO-1132(E)/HFO-1123/HFO-1234yf=42.5/1.0/56.5질량%),
점 B (HFO-1132(E)/HFO-1123/HFO-1234yf=27.1/1.0/71.9질량%),
점 C (HFO-1132(E)/HFO-1123/HFO-1234yf=1.0/30.4/68.6질량%),
점 D (HFO-1132(E)/HFO-1123/HFO-1234yf=1.0/57.0/42.0질량%) 및
점 E (HFO-1132(E)/HFO-1123/HFO-1234yf=42.5/24.1/33.4질량%)
의 5점을 지나는 도형으로 둘러싸인 영역의 범위 내에 있다.
제29 관점의 자동차용 냉동 사이클 장치는, 제27 관점의 자동차용 냉동 사이클 장치로서,
상기 냉매는, HFO-1132(E), HFO-1123 및 HFO-1234yf를 함유하고, 당해 3성분의 총 농도가, 상기 냉매 전체에 대해 99.5질량% 이상이며, 또한
당해 3성분의 질량비가, 당해 3성분을 각 꼭짓점으로 하는 삼각 조성도에 있어서,
점 A (HFO-1132(E)/HFO-1123/HFO-1234yf=42.5/1.0/56.5질량%),
점 B (HFO-1132(E)/HFO-1123/HFO-1234yf=27.1/1.0/71.9질량%),
점 C (HFO-1132(E)/HFO-1123/HFO-1234yf=1.0/30.4/68.6질량%),
점 F (HFO-1132(E)/HFO-1123/HFO-1234yf=1.0/52.2/46.8질량%) 및
점 G (HFO-1132(E)/HFO-1123/HFO-1234yf=42.5/18.9/38.6질량%)
의 5점을 지나는 도형으로 둘러싸인 영역의 범위 내에 있다.
제30 관점의 자동차용 냉동 사이클 장치는, 제28 관점 또는 제29 관점의 자동차용 냉동 사이클 장치로서,
상기 냉매는, HFO-1132(E), HFO-1123 및 HFO-1234yf를 함유하고, 당해 3성분의 총 농도가, 상기 냉매 전체에 대해 99.5질량% 이상이며, 또한
당해 3성분의 질량비가, 당해 3성분을 각 꼭짓점으로 하는 삼각 조성도에 있어서,
점 A (HFO-1132(E)/HFO-1123/HFO-1234yf=42.5/1.0/56.5질량%),
점 B (HFO-1132(E)/HFO-1123/HFO-1234yf=27.1/1.0/71.9질량%),
점 C (HFO-1132(E)/HFO-1123/HFO-1234yf=1.0/30.4/68.6질량%),
점 H (HFO-1132(E)/HFO-1123/HFO-1234yf=1.0/35.2/63.8질량%),
점 I (HFO-1132(E)/HFO-1123/HFO-1234yf=27.4/29.8/42.8질량%) 및
점 G (HFO-1132(E)/HFO-1123/HFO-1234yf=42.5/18.9/38.6질량%)
의 6점을 지나는 도형으로 둘러싸인 영역의 범위 내에 있다.
제31 관점의 자동차용 냉동 사이클 장치는, 제28 관점 내지 제30 관점 중 어느 하나의 자동차용 냉동 사이클 장치로서, 상기 냉매는, HFO-1132(E), HFO-1123 및 HFO-1234yf만으로 이루어진다.
제32 관점의 자동차용 냉동 사이클 장치는, 냉매 회로와, 그 냉매 회로에 봉입된 냉매를 구비한다. 냉매 회로는, 압축기와, 방열기와, 감압부와, 흡열기를 갖는다. 냉매는, 적어도 HFO-1132(E) 및 HFO-1234yf를 포함한다.
제33 관점의 자동차용 냉동 사이클 장치는, 제32 관점의 자동차용 냉동 사이클 장치로서,
상기 냉매는,
HFO-1132(E) 및 HFO-1234yf의 전체 질량에 대해,
HFO-1132(E)의 함유 비율이 35.0~65.0질량%이며,
HFO-1234yf의 함유 비율이 65.0~35.0질량%이다.
제34 관점의 자동차용 냉동 사이클 장치는, 제32 관점의 자동차용 냉동 사이클 장치로서,
상기 냉매는, HFO-1132(E) 및 HFO-1234yf의 전체 질량에 대해,
HFO-1132(E)의 함유 비율이 41.3~53.5질량%이며,
HFO-1234yf의 함유 비율이 58.7~46.5질량%이다.
제35 관점의 자동차용 냉동 사이클 장치는, 제33 관점 또는 제34 관점의 자동차용 냉동 사이클 장치로서, 상기 냉매는, HFO-1132(E) 및 HFO-1234yf만으로 이루어진다.
제36 관점의 자동차용 냉동 사이클 장치는, 제32 관점의 자동차용 냉동 사이클 장치로서,
상기 냉매는,
HFO-1132(E) 및 HFO-1234yf의 전체 질량에 대해,
HFO-1132(E)의 함유 비율이 40.5~49.2질량%이며,
HFO-1234yf의 함유 비율이 59.5~50.8질량%이다.
제37 관점의 자동차용 냉동 사이클 장치는, 제36 관점의 자동차용 냉동 사이클 장치로서, 상기 냉매는, HFO-1132(E) 및 HFO-1234yf만으로 이루어진다.
제38 관점의 자동차용 냉동 사이클 장치는, 제32 관점의 자동차용 냉동 사이클 장치로서,
상기 냉매는, HFO-1132(E) 및 HFO-1234yf를 함유하고, HFO-1132(E) 및 HFO-1234yf의 전체 질량에 대해,
HFO-1132(E)의 함유 비율이 31.1~39.8질량%이며,
HFO-1234yf의 함유 비율이 68.9~60.2질량%이다.
제39 관점의 자동차용 냉동 사이클 장치는, 제32 관점의 자동차용 냉동 사이클 장치로서,
상기 냉매는, HFO-1132(E) 및 HFO-1234yf를 함유하고, 상기 냉매는, HFO-1132(E) 및 HFO-1234yf의 전체 질량에 대해,
HFO-1132(E)의 함유 비율이 31.1~37.9질량%이며,
HFO-1234yf의 함유 비율이 68.9~62.1질량%이다.
제40 관점의 자동차용 냉동 사이클 장치는, 제38 관점 또는 제39 관점의 자동차용 냉동 사이클 장치로서, 상기 냉매는, HFO-1132(E) 및 HFO-1234yf만으로 이루어진다.
제41 관점의 자동차용 냉동 사이클 장치는, 제32 관점의 자동차용 냉동 사이클 장치로서,
상기 냉매가, HFO-1132(E) 및 HFO-1234yf를 함유하고, HFO-1132(E) 및 HFO-1234yf의 전체 질량에 대해,
HFO-1132(E)의 함유 비율이 21.0~28.4질량%이며,
HFO-1234yf의 함유 비율이 79.0~71.6질량%이다.
제42 관점의 자동차용 냉동 사이클 장치는, 제41 관점의 자동차용 냉동 사이클 장치로서, 상기 냉매가, HFO-1132(E) 및 HFO-1234yf만으로 이루어진다.
제43 관점의 자동차용 냉동 사이클 장치는, 제32 관점의 자동차용 냉동 사이클 장치로서,
상기 냉매가, HFO-1132(E) 및 HFO-1234yf를 함유하고, HFO-1132(E) 및 HFO-1234yf의 전체 질량에 대해,
HFO-1132(E)의 함유 비율이 12.1~72.0질량%이며,
HFO-1234yf의 함유 비율이 87.9~28.0질량%이다.
제44 관점의 자동차용 냉동 사이클 장치는, 냉매 회로와, 그 냉매 회로에 봉입된 냉매를 구비한다. 냉매 회로는, 압축기와, 방열기와, 감압부와, 흡열기를 갖는다. 냉매는, 적어도 HFC-32, HFO-1234yf, 그리고, 1,1-디플루오로에틸렌(HFO-1132a) 및 테트라플루오로에틸렌(FO-1114) 중 적어도 1종을 포함한다.
제45 관점의 자동차용 냉동 사이클 장치는, 제44 관점의 자동차용 냉동 사이클 장치로서, 상기 냉매는, HFO-1132a를 함유한다.
제46 관점의 자동차용 냉동 사이클 장치는, 제44 관점의 자동차용 냉동 사이클 장치로서,
상기 냉매는, HFC-32, HFO-1234yf 및 HFO-1132a의 합계량을 100질량%로 하여, 15.0~24.0질량%의 HFC-32, 및 1.0~7.0질량%의 HFO-1132a를 함유한다.
제47 관점의 자동차용 냉동 사이클 장치는, 제44 관점의 자동차용 냉동 사이클 장치로서, 상기 냉매는, HFC-32, HFO-1234yf 및 HFO-1132a의 합계량을 100질량%로 하여, 19.5~23.5질량%의 HFC-32, 및 3.1~3.7질량%의 HFO-1132a를 함유한다.
제48 관점의 자동차용 냉동 사이클 장치는, 제44 관점의 자동차용 냉동 사이클 장치로서, 상기 냉매가, HFC-32, HFO-1234yf 및 HFO-1132a를 포함하고, 상기 냉매에 있어서, HFC-32, HFO-1132a 및 HFO-1234yf의, 이들의 총합을 기준으로 하는 질량%를 각각 x, y 및 z로 할 때, HFC-32, HFO-1132a 및 HFO-1234yf의 총합이 100질량%가 되는 3성분 조성도에 있어서, 좌표 (x, y, z)가,
점 R (21.80, 3.95, 74.25),
점 S (21.80, 3.05, 75.15), 및
점 T (20.95, 75.30, 3.75)
의 3점을 각각 잇는 선분 RS, ST 및 TR로 둘러싸이는 삼각형의 범위 내 또는 상기 선분 상에 있다.
제49 관점의 자동차용 냉동 사이클 장치는, 제44 관점의 자동차용 냉동 사이클 장치로서,
상기 냉매는,
HFC-32, HFO-1234yf 및 HFO-1132a를 포함하고,
상기 냉매에 있어서, HFC-32, HFO-1132a 및 HFO-1234yf의, 이들의 총합을 기준으로 하는 질량%를 각각 x, y 및 z로 할 때, HFC-32, HFO-1132a 및 HFO-1234yf의 총합이 100질량%가 되는 3성분 조성도에 있어서, 좌표 (x, y, z)가,
점 L (74.0, 19.9, 6.1),
점 F (49.1, 25.9, 25.0),
점 G (0.0, 48.6, 51.4),
점 O (0.0, 0.0, 100) 및
점 B (73.9, 0.0, 26.1)
의 5점을 각각 잇는 선분 LF, FG, GO, OB 및 BL로 둘러싸이는 도형의 범위 내 또는 상기 선분 상(단, 선분 GO 및 OB 상을 제외한다)에 있고,
상기 선분 LF는,
좌표 (y=0.0021x2-0.4975x+45.264)로 나타내어지고,
상기 선분 FG는,
좌표 (y=0.0031x2-0.6144x+48.6)으로 나타내어지고, 또한,
상기 선분 GO, OB 및 BL이 직선이다.
제50 관점의 자동차용 냉동 사이클 장치는, 제44 관점의 자동차용 냉동 사이클 장치로서,
상기 냉매는,
HFC-32, HFO-1234yf 및 HFO-1132a를 포함하고,
상기 냉매에 있어서, HFC-32, HFO-1132a 및 HFO-1234yf의, 이들의 총합을 기준으로 하는 질량%를 각각 x, y 및 z로 할 때, HFC-32, HFO-1132a 및 HFO-1234yf의 총합이 100질량%가 되는 3성분 조성도에 있어서, 좌표 (x, y, z)가,
점 P (59.1, 23.2, 17.7),
점 F (49.1, 25.9, 25.0),
점 G (0.0, 48.6, 51.4),
점 O (0.0, 0.0, 100) 및
점 B' (59.0, 0.0, 40.2)
의 5점을 각각 잇는 선분 PF, FG, GO, OB' 및 B'P로 둘러싸이는 도형의 범위 내 또는 상기 선분 상(단, 선분 GO 및 OB' 상을 제외한다)에 있고,
상기 선분 PF는,
좌표 (y=0.0021x2-0.4975x+45.264)로 나타내어지고,
상기 선분 FG는,
좌표 (y=0.0031x2-0.6144x+48.6)으로 나타내어지고, 또한,
상기 선분 GO, OB' 및 B'P가 직선이다.
제51 관점의 자동차용 냉동 사이클 장치는, 제44 관점의 자동차용 냉동 사이클 장치로서,
상기 냉매는,
HFC-32, HFO-1234yf 및 HFO-1132a를 포함하고,
상기 냉매에 있어서, HFC-32, HFO-1132a 및 HFO-1234yf의, 이들의 총합을 기준으로 하는 질량%를 각각 x, y 및 z로 할 때, HFC-32, HFO-1132a 및 HFO-1234yf의 총합이 100질량%가 되는 3성분 조성도에 있어서, 좌표 (x, y, z)가,
점 M (74.0, 19.5, 6.5),
점 I (62.9, 15.5, 21.6),
점 J (33.5, 0.0, 66.5), 및
점 B (73.9, 0.0, 26.1)
의 4점을 각각 잇는 선분 MI, IJ, JB 및 BM으로 둘러싸이는 도형의 범위 내 또는 상기 선분 상(단, 선분 JB 상을 제외한다)에 있고,
상기 선분 MI는,
좌표 (y=0.006x2+1.1837x-35.264)로 나타내어지고,
상기 선분 IJ는,
좌표 (y=0.0083x2-0.2719x-0.1953)으로 나타내어지고, 또한,
상기 선분 JB 및 BM이 직선이다.
제52 관점의 자동차용 냉동 사이클 장치는, 제44 관점의 자동차용 냉동 사이클 장치로서,
상기 냉매는,
HFC-32, HFO-1234yf 및 HFO-1132a를 포함하고,
상기 냉매에 있어서, HFC-32, HFO-1132a 및 HFO-1234yf의, 이들의 총합을 기준으로 하는 질량%를 각각 x, y 및 z로 할 때, HFC-32, HFO-1132a 및 HFO-1234yf의 총합이 100질량%가 되는 3성분 조성도에 있어서, 좌표 (x, y, z)가,
점 Q (59.1, 12.7, 28.2),
점 J (33.5, 0.0, 66.5), 및
점 B' (59.0, 0.0, 40.2)
의 3점을 각각 잇는 선분 QJ, JB' 및 B'Q로 둘러싸이는 도형의 범위 내 또는 상기 선분 상(단, 선분 JB' 상을 제외한다)에 있고,
상기 선분 QJ는,
좌표 (y=0.0083x2-0.2719x-0.1953)으로 나타내어지고, 또한,
상기 선분 JB' 및 B'Q가 직선이다.
제53 관점의 자동차용 냉동 사이클 장치는, 제44 관점의 자동차용 냉동 사이클 장치로서, 상기 냉매가, HFC-32, HFO-1234yf 및 HFO-1132a를 포함하고, 상기 냉매에 있어서, HFC-32, HFO-1132a 및 HFO-1234yf의, 이들의 총합을 기준으로 하는 질량%를 각각 x, y 및 z로 할 때, HFC-32, HFO-1132a 및 HFO-1234yf의 총합이 100질량%가 되는 3성분 조성도에 있어서, 좌표 (x, y, z)가,
점 Q (59.1, 12.7, 28.2),
점 U (59.0, 5.5, 35.5), 및
점 V (52.5, 8.4, 39.1)
의 3점을 각각 잇는 선분 QU, UV 및 VQ로 둘러싸이는 도형의 범위 내 또는 상기 선분 상에 있고,
상기 선분 VQ는,
좌표 (y=0.0083x2-0.2719x-0.1953)으로 나타내어지고, 또한,
상기 선분 UV는,
좌표 (y=0.0026x2-0.7385x+39.946)으로 나타내어지고,
상기 선분 QU가 직선이다.
제54 관점의 자동차용 냉동 사이클 장치는, 냉매 회로와, 그 냉매 회로에 봉입된 냉매를 구비한다. 냉매 회로는, 압축기와, 방열기와, 감압부와, 흡열기를 갖는다. 냉매는, 적어도 디플루오로메탄(R32), 이산화탄소(CO2), 펜타플루오로에탄(R125), 1,1,1,2-테트라플루오로에탄(R134a), 및 2,3,3,3-테트라플루오로프로펜(R1234yf)을 포함한다.
제55 관점의 자동차용 냉동 사이클 장치는, 제54 관점의 자동차용 냉동 사이클 장치로서,
상기 냉매는,
디플루오로메탄(R32), 이산화탄소(CO2), 펜타플루오로에탄(R125), 1,1,1,2-테트라플루오로에탄(R134a), 및 2,3,3,3-테트라플루오로프로펜(R1234yf)
을 포함하고,
R32, CO2, R125, R134a 및 R1234yf의 총합을 기준으로 하는, R32의 질량%를 a, CO2의 질량%를 b, R125의 질량%를 c1, R134a의 질량%를 c2, R125 및 R134a의 합계의 질량%를 c, R1234yf의 질량%를 x로 하고, c1/(c1+c2)를 r로 하는 경우,
R32가 (100-x)질량%인 점과, CO2가 (100-x)질량%인 점과, R125 및 R134a의 합계가 (100-x)질량%인 점을 꼭짓점으로 하는 3성분 조성도에 있어서, 좌표 (a, b, c)가,
1-1-1) 43.8≥x≥41, 또한 0.5≥r≥0.25일 때,
점 A (-0.6902x+43.307, 100-a-x, 0.0),
점 Or=0.25~0.5 ((-2.2857x+87.314)r2+(1.7143x-55.886)r+(-0.9643x+55.336), (2.2857x-112.91)r2+(-1.7143x+104.69)r+(-0.25x+11.05), 100-a-b-x),
점 Dr=0.25~0.5 (0.0, -28.8r2+54.0r+(-x+49.9), 100-b-x) 및
점 Q (0.0, 100-x, 0.0)
을 잇는 선분으로 둘러싸이는 사각형의 범위 내 또는 당해 선분 상에 있거나(단, 선분 Dr=0.25~0.5Q 및 QA 상의 점은 제외한다), 또는
1-1-2) 43.8≥x≥41, 또한 1.0≥r≥0.5일 때,
점 A (-0.6902x+43.307, 100-a-c, 0.0),
점 Or=0.5~1.0 ((-0.2857x+8.5143)r2+(0.5x-10.9)+(-0.8571x+52.543), (-0.2857x+4.5143)r2+(0.5x+0.9)r+(-0.7143x+33.586), 100-a-b-x),
점 Dr=0.5~1.0 (0.0, (-0.5714x+12.229)r2+(0.8571x-0.3429)r+(-1.2857x+66.814), 100-b-x) 및
점 Q (0.0, 100-x, 0.0)
을 잇는 선분으로 둘러싸이는 사각형의 범위 내 또는 당해 선분 상에 있거나(단, 선분 Dr=0.5~1.0Q 및 QA 상의 점은 제외한다), 또는
1-2-1) 46.5≥x≥43.8, 또한 0.5≥r≥0.25일 때,
점 A (-0.6902x+43.307, 100-a-x, 0.0),
점 Or=0.25~0.5 ((1.1852x-64.711)r2+(-0.7407x+51.644)r+(-0.5556x+37.433), (-2.3704x+91.022)r2+(2.0741x-61.244)r+(-0.963x+42.278), 100-a-b-x),
점 Dr=0.25~0.5 (0.0, -28.8r2+54.0r+(-x+49.9), 100-b-x) 및
점 Q (0.0, 100-x, 0.0)
을 잇는 선분으로 둘러싸이는 사각형의 범위 내 또는 당해 선분 상에 있거나(단, 선분 Dr=0.25~0.5Q 및 QA 상의 점은 제외한다), 또는
1-2-2) 46.5≥x≥43, 또한 1.0≥r≥0.5일 때,
점 A (-0.6902x+43.307, 100-a-x, 0.0),
점 Or=0.5~1.0 ((0.2963x-16.978)r2+(-0.3704x+27.222)r+(-0.5185x+37.711), -8.0r2+22.8r+(-0.5185x+25.011), 100-a-b-x),
점 Dr=0.5~1.0 (0.0, -12.8r2+37.2r+(-x+54.3), 100-b-x) 및
점 Q (0.0, 100-x, 0.0)
을 잇는 선분으로 둘러싸이는 사각형의 범위 내 또는 당해 선분 상에 있거나(단, 선분 Dr=0.5~1.0Q 및 QA 상의 점은 제외한다),
1-3-1) 50≥x≥46.5, 또한 0.5≥r≥0.25일 때,
점 A (-0.6902x+43.307, 100-a-x, 0.0),
점 Or=0.25~0.5 (-9.6r2+17.2r+(-0.6571x+42.157), -19.2r2+(0.2286x+24.571)r+(-0.6286x+26.729), 100-a-b-x),
점 Dr=0.25~0.5 (0.0, (0.9143x-71.314)r2+(-0.5714x+80.571)+(-0.9143x+45.914), 100-b-x) 및
점 Q (0.0, 100-x, 0.0)
을 잇는 선분으로 둘러싸이는 사각형의 범위 내 또는 당해 선분 상에 있거나(단, 선분 Dr=0.25~0.5Q 및 QA 상의 점은 제외한다), 또는
1-3-2) 50≥x≥46.5, 또한 1.0≥r≥0.5일 때,
점 A (-0.6902x+43.307, 100-a-x, 0.0),
점 Or=0.5~1.0 ((-0.2286x+7.4286)r2+(0.4x-8.6)r+(-0.8x+50.8), (0.2286x-18.629)r2+(-0.2857x+36.086)r+(-0.4286x+20.829), 100-a-b-x),
점 Dr=0.5~1.0 (0.0, (0.2286x-23.429)r2+(-0.4x+55.8)r+(-0.8286x+46.329), 100-b-x) 및
점 Q (0.0, 100-x, 0.0)
을 잇는 선분으로 둘러싸이는 사각형의 범위 내 또는 당해 선분 상에 있다(단, 선분 Dr=0.5~1.0Q 및 QA 상의 점은 제외한다).
제56 관점의 자동차용 냉동 사이클 장치는, 제54 관점의 자동차용 냉동 사이클 장치로서,
상기 냉매는,
R32, CO2, R125, R134a 및 R1234yf
를 포함하고,
R32, CO2, R125, R134a 및 R1234yf의 총합을 기준으로 하는, R32의 질량%를 a, CO2의 질량%를 b, R125의 질량%를 c1, R134a의 질량%를 c2, R125 및 R134a의 합계의 질량%를 c, R1234yf의 질량%를 x로 하고, c1/(c1+c2)를 r로 하는 경우,
R32가 (100-x)질량%인 점과, CO2가 (100-x)질량%인 점과, R125 및 R134a의 합계가 (100-x)질량%인 점을 꼭짓점으로 하는 3성분 조성도에 있어서, 좌표 (a, b, c)가,
2-1-1) 43.8≥x≥41, 또한 0.5≥r≥0.25일 때,
점 Fr=0.25~0.5 (0.0, (-1.1429x+37.257)r2+(1.2857x-38.714)r-(-1.7143x+106.89), 100-b-x),
점 Pr=0.25~0.5 ((-1.1429x+34.057)r2+(1.0x-21.0)r+(-0.4643x+27.636), (2.2857x-119.31)r2+(-2.0x+122.0)r+(-0.3929x+19.907), 100-a-b-x) 및
점 Dr=0.25~0.5 (0.0, -28.8r2+54.0r+(-x+49.9), 100-b-x)
를 잇는 선분으로 둘러싸이는 삼각형의 범위 내 또는 당해 선분 상에 있거나(단, 선분 Dr=0.25~0.5Fr=0.25~0.5 상의 점은 제외한다), 또는
2-1-2) 43.8≥x≥41, 또한 1.0≥r≥0.5일 때,
점 Fr=0.5~1.0 (0.0, (3.7143x-159.49)r2+(-5.0714x+222.53)r+(0.25x+25.45), 100-b-x),
점 Pr=0.5~1.0 ((3.4286x-138.17)r2+(-5.4286x+203.57)+(1.6071x-41.593), (-2.8571x+106.74)r2+(4.5714x-143.63)r+(-2.3929x+96.027), 100-a-b-x) 및
점 Dr=0.5~1.0 (0.0, (-0.5714x+12.229)r2+(0.8571x-0.3429)r+(-1.2857x+66.814), 100-b-x)
를 잇는 선분으로 둘러싸이는 삼각형의 범위 내 또는 당해 선분 상에 있거나(단, 선분 Dr=0.5~1.0Fr=0.5~1.0 상의 점은 제외한다), 또는
2-2-1) 46.5≥x≥43, 또한 0.5≥r≥0.25일 때,
점 Fr=0.25~0.5 (0.0, (9.4815x-428.09)r2+(-7.1111x+329.07)r+(-0.2593x+43.156), 100-b-x),
점 Pr=0.25~0.5 ((-8.2963x+347.38)r2+(4.8889x-191.33)r+(-0.963x+49.478), (7.1111x-330.67)r2+(-4.1481x+216.09)r+(-0.2593x+14.056), 100-a-b-x) 및
점 Dr=0.25~0.5 (0.0, -28.8r2+54.0r+(-x+49.9), 100-b-x)
를 잇는 선분으로 둘러싸이는 삼각형의 범위 내 또는 당해 선분 상에 있거나(단, 선분 Dr=0.25~0.5Fr=0.25~0.5 상의 점은 제외한다), 또는
2-2-2) 46.5≥x≥43, 또한 1.0≥r≥0.5일 때,
점 Fr=0.5~1.0 (0.0, (-4.7407x+210.84)r2+(6.963x-304.58)r+(-3.7407x+200.24), 100-b-x),
점 Pr=0.5~1.0 ((0.2963x-0.9778)r2+(0.2222x-43.933)r+(-0.7778x+62.867), (-0.2963x-5.4222)r2+(-0.0741x+59.844)r+(-0.4444x+10.867), 100-a-b-x) 및
점 Dr=0.5~1.0 (0.0, -12.8r2+37.2r+(-x+54.3), 100-b-x)
를 잇는 선분으로 둘러싸이는 삼각형의 범위 내 또는 당해 선분 상에 있거나(단, 선분 Dr=0.5~1.0Fr=0.5~1.0 상의 점은 제외한다), 또는
2-3-1) 50≥x≥46.5, 또한 0.37≥r≥0.25일 때,
점 Fr=0.25~0.37 (0.0, (-35.714x+1744.0)r2+(23.333x-1128.3)r+(-5.144x+276.32), 100-b-x),
점 Pr=0.25~0.37 ((11.905x-595.24)r2+(-7.6189x+392.61)r+(0.9322x-39.027), (-27.778x+1305.6)r2+(17.46x-796.35)r+(-3.5147x+166.48), 100-a-b-x) 및
점 Dr=0.25~0.37 (0.0, (0.9143x-71.314)r2+(-0.5714x+80.571)+(-0.9143x+45.914), 100-b-x)
를 잇는 선분으로 둘러싸이는 삼각형의 범위 내 또는 당해 선분 상에 있거나(단, 선분 Dr=0.25~0.37Fr=0.25~0.37 상의 점은 제외한다), 또는
2-3-2)
50≥x≥46.5, 또한 1.0≥r≥0.5일 때,
점 Fr=0.5~1.0 (0.0, (2.2857x-115.89)r2+(-3.0857x+162.69)r+(-0.3714x+43.571), 100-b-x),
점 Pr=0.5~1.0 ((-3.2x+161.6)r2+(4.4571x-240.86)r+(-2.0857x+123.69), (2.5143x-136.11)r2+(-3.3714x+213.17)r+(0.5429x-35.043), 100-a-b-x) 및
점 Dr=0.5~1.0 (0.0, (0.2286x-23.429)r2+(-0.4x+55.8)r+(-0.8286x+46.329), 100-b-x)
를 잇는 선분으로 둘러싸이는 삼각형의 범위 내 또는 당해 선분 상에 있다(단, 선분 Dr=0.5~1.0Fr=0.5~1.0 상의 점은 제외한다).
제57 관점의 자동차용 냉동 사이클 장치는, 제55 관점 또는 제56 관점의 자동차용 냉동 사이클 장치로서, 상기 냉매는, R32, CO2, R125, R134a 및 R1234yf의 합계를, 상기 냉매 전체에 대해 99.5질량% 이상 함유한다.
제58 관점의 자동차용 냉동 사이클 장치는, 냉매 회로와, 그 냉매 회로에 봉입된 냉매를 구비한다. 냉매 회로는, 압축기와, 방열기와, 감압부와, 흡열기를 갖는다. 냉매는, 적어도 시스-1,2-디플루오로에틸렌(HFO-1132(Z)) 및 2,3,3,3-테트라플루오로프로펜(HFO-1234yf)을 포함한다.
제59 관점의 자동차용 냉동 사이클 장치는, 제58 관점의 자동차용 냉동 사이클 장치로서, 상기 냉매가, 시스-1,2-디플루오로에틸렌(HFO-1132(Z)) 및 2,3,3,3-테트라플루오로프로펜(HFO-1234yf)을 함유하고,
HFO-1132(Z) 및 HFO-1234yf의 전체 질량에 대해,
HFO-1132(Z)의 함유 비율이 53.0~59.5질량%이며,
HFO-1234yf의 함유 비율이 47.0~40.5질량%이다.
제60 관점의 자동차용 냉동 사이클 장치는, 제59 관점의 자동차용 냉동 사이클 장치로서, 상기 냉매가, HFO-1132(Z) 및 HFO-1234yf만으로 이루어진다.
제61 관점의 자동차용 냉동 사이클 장치는, 제58 관점의 자동차용 냉동 사이클 장치로서,
상기 냉매가, 시스-1,2-디플루오로에틸렌(HFO-1132(Z)) 및 2,3,3,3-테트라플루오로프로펜(HFO-1234yf)을 함유하고,
HFO-1132(Z) 및 HFO-1234yf의 전체 질량에 대해,
HFO-1132(Z)의 함유 비율이 41.0~49.2질량%이며,
HFO-1234yf의 함유 비율이 59.0~50.8질량%이다.
제62 관점의 자동차용 냉동 사이클 장치는, 제61 관점의 자동차용 냉동 사이클 장치로서, 상기 냉매가, HFO-1132(Z) 및 HFO-1234yf만으로 이루어진다.
제63 관점의 자동차용 냉동 사이클 장치는, 제59 관점 내지 제62 관점 중 어느 하나의 자동차용 냉동 사이클 장치로서, R134a, R22, R12, R404A, R407A, R407C, R407F, R407H, R410A, R413A, R417A, R422A, R422B, R422C, R422D, R423A, R424A, R426A, R427A, R428A, R430A, R434A, R437A, R438A, R448A, R449A, R449B, R449C, R450A, R452A, R452B, R454A, R452B, R454C, R455A, R465A, R502, R507, R513A, R513B, R515A 또는 R515B의 대체 냉매로서 이용된다.
제64 관점의 자동차용 냉동 사이클 장치는, 제58 관점 내지 제63 관점의 자동차용 냉동 사이클 장치로서, 물, 트레이서, 자외선 형광 염료, 안정제 및 중합 금지제로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종의 물질을 함유한다.
제65 관점의 자동차용 냉동 사이클 장치는, 제58 관점 내지 제64 관점의 자동차용 냉동 사이클 장치로서, 추가로, 냉동기유를 함유하며, 냉동 장치용 작동 유체로서 이용된다.
제66 관점의 자동차용 냉동 사이클 장치는, 제65 관점의 자동차용 냉동 사이클 장치로서, 상기 냉동기유는, 폴리알킬렌글리콜(PAG), 폴리올에스테르(POE) 및 폴리비닐에테르(PVE)로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종의 폴리머를 함유한다.
도 1a는, 연소성 시험에 이용한 장치의 모식도이다.
도 1b는, HFO-1132(E), HFO-1123 및 R1234yf의 총합이 100질량%가 되는 3성분 조성도에, 점 A~M 및 O 그리고 그들을 서로 잇는 선분을 나타낸 도면이다.
도 1c는, HFO-1132(E), HFO-1123 및 R1234yf의 총합이 100질량%가 되는 3성분 조성도에, 점 A~C, B' 및 O 그리고 그들을 서로 잇는 선분을 나타낸 도면이다.
도 1d는, HFO-1132(E), HFO-1123 및 R1234yf의 총합이 95질량%(R32 함유 비율이 5질량%)가 되는 3성분 조성도에, 점 A~C, B' 및 O 그리고 그들을 서로 잇는 선분을 나타낸 도면이다.
도 1e는, HFO-1132(E), HFO-1123 및 R1234yf의 총합이 90질량%(R32 함유 비율이 10질량%)가 되는 3성분 조성도에, 점 A~C, B' 및 O 그리고 그들을 서로 잇는 선분을 나타낸 도면이다.
도 1f는, HFO-1132(E), HFO-1123 및 R1234yf의 총합이 85.7질량%(R32 함유 비율이 14.3질량%)가 되는 3성분 조성도에, 점 A~C, B' 및 O 그리고 그들을 서로 잇는 선분을 나타낸 도면이다.
도 1g는, HFO-1132(E), HFO-1123 및 R1234yf의 총합이 83.5질량%(R32 함유 비율이 16.5질량%)가 되는 3성분 조성도에, 점 A~C, B' 및 O 그리고 그들을 서로 잇는 선분을 나타낸 도면이다.
도 1h는, HFO-1132(E), HFO-1123 및 R1234yf의 총합이 80.8질량%(R32 함유 비율이 19.2질량%)가 되는 3성분 조성도에, 점 A~C, B' 및 O 그리고 그들을 서로 잇는 선분을 나타낸 도면이다.
도 1i는, HFO-1132(E), HFO-1123 및 R1234yf의 총합이 78.2질량%(R32 함유 비율이 21.8질량%)가 되는 3성분 조성도에, 점 A~C, B' 및 O 그리고 그들을 서로 잇는 선분을 나타낸 도면이다.
도 1j는, HFO-1132(E), R32 및 R1234yf의 총합이 100질량%가 되는 3성분 조성도에, 점 A~K 및 O~R 그리고 그들을 서로 잇는 선분을 나타낸 도면이다.
도 1k는, HFO-1132(E), HFO-1123 및 R32의 총합이 100질량%가 되는 3성분 조성도에, 점 A~D, A'~D' 및 O 그리고 그들을 서로 잇는 선분을 나타낸 도면이다.
도 1l은, R32, HFO-1132(E) 및 R1234yf의 총합이 100질량%가 되는 3성분 조성도에, 본 개시의 냉매를 규정하는 점 및 선분을 나타낸 도면이다.
도 1m은, R32, HFO-1132(E) 및 R1234yf의 총합이 99.4질량%(CO2 함유 비율이 0.6질량%)가 되는 3성분 조성도에, 본 개시의 냉매를 규정하는 점 및 선분을 나타낸 도면이다.
도 1n은, R32, HFO-1132(E) 및 R1234yf의 총합이 98.8질량%(CO2 함유 비율이 1.2질량%)가 되는 3성분 조성도에, 본 개시의 냉매를 규정하는 점 및 선분을 나타낸 도면이다.
도 1o는, R32, HFO-1132(E) 및 R1234yf의 총합이 98.7질량%(CO2 함유 비율이 1.3질량%)가 되는 3성분 조성도에, 본 개시의 냉매를 규정하는 점 및 선분을 나타낸 도면이다.
도 1p는, R32, HFO-1132(E) 및 R1234yf의 총합이 97.5질량%(CO2 함유 비율이 2.5질량%)가 되는 3성분 조성도에, 본 개시의 냉매를 규정하는 점 및 선분을 나타낸 도면이다.
도 1q는, R32, HFO-1132(E) 및 R1234yf의 총합이 96질량%(CO2 함유 비율이 4질량%)가 되는 3성분 조성도에, 본 개시의 냉매를 규정하는 점 및 선분을 나타낸 도면이다.
도 1r은, R32, HFO-1132(E) 및 R1234yf의 총합이 94.5질량%(CO2 함유 비율이 5.5질량%)가 되는 3성분 조성도에, 본 개시의 냉매를 규정하는 점 및 선분을 나타낸 도면이다.
도 1s는, R32, HFO-1132(E) 및 R1234yf의 총합이 93질량%(CO2 함유 비율이 7질량%)가 되는 3성분 조성도에, 본 개시의 냉매를 규정하는 점 및 선분을 나타낸 도면이다.
도 1t는, 연소성(가연 또는 불연)의 판별을 위한 실험 장치의 모식도이다.
도 2a는, 트랜스-1,2-디플루오로에틸렌(HFO-1132(E)), 디플루오로메탄(HFC-32) 및 2,3,3,3-테트라플루오로프로펜(HFO-1234yf)의 삼각 조성도에 있어서의, 냉매 2A1에 함유되는 HFO-1132(E), HFC-32 및 HFO-1234yf의 질량비(점 A, B, C 및 D의 4점을 지나는 도형으로 둘러싸인 영역, 및 점 A, B, E 및 F의 4점을 지나는 도형으로 둘러싸인 영역)를 나타내는 도면이다.
도 2b는, HFO-1132(E), HFC-32 및 HFO-1234yf의 삼각 조성도에 있어서의, 냉매 2A2에 함유되는 HFO-1132(E), HFC-32 및 HFO-1234yf의 질량비(점 P, B, Q, R 및 S의 5점을 지나는 도형으로 둘러싸인 영역)를 나타내는 도면이다.
도 2c는, HFO-1132(E), HFO-1123 및 HFO-1234yf의 삼각 조성도에 있어서의, 냉매 2B에 함유되는 HFO-1132(E), HFO-1123 및 HFO-1234yf의 질량비(점 A, B, C, D 및 E의 5점을 지나는 도형으로 둘러싸인 영역, 점 A, B, C, F 및 G의 5점을 지나는 도형으로 둘러싸인 영역, 그리고 점 A, B, C, H, I 및 G의 6점을 지나는 도형으로 둘러싸인 영역)를 나타내는 도면이다.
도 2Da는 본 개시의 제1 형태 및 제2 형태의 냉매 2D의 조성을 설명하기 위한 3성분 조성도이다. 도 1의 확대도 중, 제1 형태의 냉매 2D의 최대 조성은 X로 나타내어지는 사각형의 범위 내 또는 상기 사각형의 선분 상이다. 도 1의 확대도 중, 제1 형태의 바람직한 냉매의 조성은 Y로 나타내어지는 사각형의 범위 내 또는 상기 사각형의 선분 상이다. 또, 도 1의 확대도 중, 제2 형태의 냉매 2D의 조성은 선분 RS, ST 및 TR로 둘러싸이는 삼각형의 범위 내 또는 상기 선분 상이다.
도 2Db는, 냉매 2D의 제3 형태~제7 형태의 냉매의 조성을 설명하기 위한 3성분 조성도이다.
도 2e는, 연소성 시험에 이용한 장치의 모식도이다.
도 2f는, 대향류형의 열교환기의 일례를 나타내는 개략도이다.
도 2g는, 대향류형의 열교환기의 일례를 나타내는 개략도이며, (a)는 평면도, (b)는 사시도이다.
도 2h는, 본 개시의 냉동기에 있어서의 냉매 회로의 일 양태를 나타내는 개략도이다.
도 2i는, 도 2h의 냉매 회로의 변형예를 나타내는 개략도이다.
도 2j는, 도 2h의 냉매 회로의 변형예를 나타내는 개략도이다.
도 2k는, 도 2h의 냉매 회로의 변형예를 나타내는 개략도이다.
도 2l은, 오프 사이클 디프로스트를 설명하는 개략도이다.
도 2m은, 가열 디프로스트를 설명하는 개략도이다.
도 2n은, 역사이클 핫 가스 디프로스트를 설명하는 개략도이다.
도 2o는, 정사이클 핫 가스 디프로스트를 설명하는 개략도이다.
도 2p는, 냉매 2E에 관해, R32가 (100-x)질량%인 점과, CO2가 (100-x)질량%인 점과, R125 및 R134a의 합계가 (100-x)질량%인 점을 꼭짓점으로 하는 3성분 조성도에 있어서, 표 206~표 209에 나타나는 ASHRAE 불연 한계점과 점 Fr=0.25와 점 Pr=0.25를 이은 직선 Fr=0.25Pr=0.25를 나타낸 도면이다.
도 2q는, 냉매 2E에 관해, R32가 (100-x)질량%인 점과, CO2가 (100-x)질량%인 점과, R125 및 R134a의 합계가 (100-x)질량%인 점을 꼭짓점으로 하는 3성분 조성도에 있어서, 표 206~표 209에 나타나는 ASHRAE 불연 한계점과 점 Fr=0.375와 점 Pr=0.375를 이은 직선 Fr=0.375Pr=0.375를 나타낸 도면이다.
도 2r은, 냉매 2E에 관해, R32가 (100-x)질량%인 점과, CO2가 (100-x)질량%인 점과, R125 및 R134a의 합계가 (100-x)질량%인 점을 꼭짓점으로 하는 3성분 조성도에 있어서, 표 206~표 209에 나타나는 ASHRAE 불연 한계점과 점 Fr=0.5와 점 Pr=0.5를 이은 직선 Fr=0.5Pr=0.5를 나타낸 도면이다.
도 2s는, 냉매 2E에 관해, R32가 (100-x)질량%인 점과, CO2가 (100-x)질량%인 점과, R125 및 R134a의 합계가 (100-x)질량%인 점을 꼭짓점으로 하는 3성분 조성도에 있어서, 표 206~표 209에 나타나는 ASHRAE 불연 한계점과 점 Fr=0.75와 점 Pr=0.75를 이은 직선 Fr=0.75Pr=0.75를 나타낸 도면이다.
도 2t는, 냉매 2E에 관해, R32가 (100-x)질량%인 점과, CO2가 (100-x)질량%인 점과, R125 및 R134a의 합계가 (100-x)질량%인 점을 꼭짓점으로 하는 3성분 조성도에 있어서, 표 206~표 209에 나타나는 ASHRAE 불연 한계점과 점 Fr=1.0과 점 Pr=1.0을 이은 직선 Fr=1.0Pr=1.0을 나타낸 도면이다.
도 2u는, 냉매 2E에 관해, R1234yf의 농도가 41질량%일 때에 있어서의, 점 A, Or=0.25~1, Dr=0.25~1, Cr=0.25~1, Fr=0.25~1, Pr=0.25~1 및 Q를 나타내는 삼각도이다.
도 2v는, 냉매 2E에 관해, R1234yf의 농도가 43.8질량%일 때에 있어서의, 점 A, Or=0.25~1, Dr=0.25~1, Cr=0.25~1, Fr=0.25~1, Pr=0.25~1 및 Q를 나타내는 삼각도이다.
도 2w는, 냉매 2E에 관해, R1234yf의 농도가 46.5질량%일 때에 있어서의, 점 A, Or=0.25~1, Dr=0.25~1, Cr=0.25~1, Fr=0.25~1, Pr=0.25~1 및 Q를 나타내는 삼각도이다.
도 2x는, 냉매 2E에 관해, R1234yf의 농도가 50.0질량%일 때에 있어서의, 점 A, Or=0.25~1, Dr=0.25~1, Cr=0.25~1, Pr=0.25~1 및 Q를 나타내는 삼각도이다.
도 2y는, 냉매 2E에 관해, R1234yf의 농도가 46.5질량%일 때에 있어서의, 점 Dr=0.25~1, Cr=0.25~1, Fr=0.25~0.37, Fr=0.5~1, Pr=0.25~0.37, Pr=0.50~1 및 Q를 나타내는 삼각도이다.
도 2z는, 냉매 2E에 관해, R1234yf의 농도가 50.0질량%일 때에 있어서의, 점 Dr=0.25~1, Cr=0.25~1, Fr=0.25~0.37, Fr=0.37~1, Pr=0.25~0.37, Pr=0.37~1 및 Q를 나타내는 삼각도이다.
도 3은, 본 개시의 제1 실시형태에 따른 자동차용 공조 장치의 개략 구성도이다.
도 4는, 난방 모드에 있어서의 냉매의 유통 경로를 나타낸 자동차용 공조 장치의 개략 구성도이다.
도 5는, 냉방 모드에 있어서의 냉매의 유통 경로를 나타낸 자동차용 공조 장치의 개략 구성도이다.
도 6은, 제어 장치의 블록도이다.
도 7은, 제1 실시형태의 변형예에 따른 자동차용 공조 장치의 개략 구성도이다.
도 8은, 본 개시의 제2 실시형태에 따른 자동차용 공조 장치의 개략 구성도이다.
도 9는, 냉방 모드에 있어서의 냉매의 유통 경로를 나타낸 자동차용 공조 장치의 개략 구성도이다.
도 10은, 난방 모드에 있어서의 냉매의 유통 경로를 나타낸 자동차용 공조 장치의 개략 구성도이다.
도 11은, 제어 장치의 블록도이다.
도 12는, 제2 실시형태의 변형예에 따른 자동차용 공조 장치의 개략 구성도이다.
(1)
(1-1) 용어의 정의
본 명세서에 있어서 용어 「냉매」에는, ISO817(국제 표준화 기구)에서 정해진, 냉매의 종류를 나타내는 R로 시작되는 냉매 번호(ASHRAE 번호)가 붙여진 화합물이 적어도 포함되고, 또한 냉매 번호가 아직 붙여지지 않았다고 해도, 그들과 동등한 냉매로서의 특성을 갖는 것이 포함된다. 냉매는, 화합물의 구조의 면에서, 「플루오로카본계 화합물」과 「비(非)플루오로카본계 화합물」로 크게 나뉜다. 「플루오로카본계 화합물」에는, 클로로플루오로카본(CFC), 하이드로클로로플루오로카본(HCFC) 및 하이드로플루오로카본(HFC)이 포함된다. 「비플루오로카본계 화합물」로서는, 프로판(R290), 프로필렌(R1270), 부탄(R600), 이소부탄(R600a), 이산화탄소(R744) 및 암모니아(R717) 등을 들 수 있다.
본 명세서에 있어서, 용어 「냉매를 포함하는 조성물」에는, (1) 냉매 자체(냉매의 혼합물을 포함한다)와, (2) 그 외의 성분을 추가로 포함하며, 적어도 냉동기유와 혼합함으로써 냉동기용 작동 유체를 얻기 위해 이용할 수 있는 조성물과, (3) 냉동기유를 함유하는 냉동기용 작동 유체가 적어도 포함된다. 본 명세서에 있어서는, 이들 세 양태 중, (2)의 조성물을, 냉매 자체(냉매의 혼합물을 포함한다)와 구별하여 「냉매 조성물」로 표기한다. 또, (3)의 냉동기용 작동 유체를 「냉매 조성물」과 구별하여 「냉동기유 함유 작동 유체」로 표기한다.
본 명세서에 있어서, 용어 「대체」는, 제1 냉매를 제2 냉매로 「대체」한다는 문맥으로 이용되는 경우, 제1 유형으로서, 제1 냉매를 사용하여 운전하기 위해 설계된 기기에 있어서, 필요에 따라 약간의 부품(냉동기유, 개스킷, 패킹, 팽창 밸브, 드라이어 그 외의 부품 중 적어도 1종)의 변경 및 기기 조정만을 거칠 뿐, 제2 냉매를 사용하여, 최적 조건하에서 운전할 수 있는 것을 의미한다. 즉, 이 유형은, 동일한 기기를, 냉매를 「대체」하여 운전하는 것을 가리킨다. 이 유형의 「대체」의 양태로서는, 제2 냉매로의 치환 시에 필요해지는 변경 내지 조정의 정도가 작은 순서대로, 「드롭 인(drop in) 대체」, 「니얼리·드롭 인(nearly drop in) 대체」 및 「레트로피트(retrofit)」가 있을 수 있다.
제2 유형으로서, 제2 냉매를 이용하여 운전하기 위해 설계된 기기를, 제1 냉매의 기존 용도와 동일한 용도를 위해, 제2 냉매를 탑재하여 이용하는 것도, 용어 「대체」에 포함된다. 이 유형은, 동일한 용도를, 냉매를 「대체」하여 제공하는 것을 가리킨다.
본 명세서에 있어서 용어 「냉동기(refrigerator)」란, 물건 혹은 공간의 열을 빼앗아 감으로써, 주위의 외기보다 낮은 온도로 하고, 또한 이 저온을 유지하는 장치 전반을 말한다. 바꾸어 말하면, 냉동기는 온도가 낮은 쪽에서 높은 쪽으로 열을 이동시키기 위해, 외부로부터 에너지를 얻어 일을 행하여 에너지 변환하는 변환 장치를 말한다.
본 개시에 있어서 냉매가 「불연」이라는 것은, 미국 ANSI/ASHRAE34-2013 규격에 있어서 냉매 허용 농도 중 가장 타기 쉬운 조성인 WCF(Worst case of formulation for flammability) 조성이 「클래스 1」로 판단되는 것을 의미한다.
본 명세서에 있어서 냉매가 「약연」이라는 것은, 미국 ANSI/ASHRAE34-2013 규격에 있어서 WCF 조성이 「클래스 2」로 판단되는 것을 의미한다.
본 개시에 있어서, 냉매가 「ASHRAE 불연」이라는 것은, WCF 조성 또는 WCFF 조성이 ASTM E681-2009[화학품(증기 및 기체)의 인화성 농도 한계의 표준 시험법]의 측정 장치 및 측정 방법에 의거한 시험으로 불연으로 특정된 경우를 가리키고, 각각 「클래스 1 ASHRAE 불연(WCF 불연)」또는 「클래스 1 ASHRAE 불연(WCFF 불연)」으로 분류된다. 또한, WCFF 조성(Worst case of fractionation for flammability: 가장 타기 쉬운 혼합 조성)은, ANSI/ASHRAE34-2013에 의거한 저장, 수송, 사용 시의 누설 시험을 행함으로써 특정한다.
본 명세서에 있어서 냉매가 「미연」이라는 것은, 미국 ANSI/ASHRAE34-2013 규격에 있어서 WCF 조성이 「클래스 2L」로 판단되는 것을 의미한다.
본 명세서에 있어서 온도 글라이드(Temperature Glide)란, 열사이클 시스템의 구성 요소 내에 있어서의, 본 개시의 냉매를 포함하는 조성물의 상변화 과정의 개시 온도와 종료 온도의 차의 절대값으로 바꾸어 말할 수 있다.
본 명세서에 있어서, 「차재용 공조 기기」란, 가솔린차, 하이브리드 자동차, 전기 자동차, 수소 자동차 등의 자동차에서 이용되는 냉동 장치의 1종이다. 차재용 공조 기기란, 증발기로 액체의 냉매로 하여금 열교환을 행하게 하고, 증발한 냉매 가스를 압축기가 흡입하고, 단열 압축된 냉매 가스를 응축기로 냉각하여 액화시키고, 추가로 팽창 밸브를 통과시켜 단열 팽창시킨 후, 증발기에 다시 액체의 냉매로서 공급하는 냉동 사이클로 이루어지는 냉동 장치를 가리킨다.
본 명세서에 있어서, 「터보 냉동기」란, 대형 냉동기의 1종이다. 터보 냉동기란, 증발기로 액체의 냉매로 하여금 열교환을 행하게 해, 증발한 냉매 가스를 원심식 압축기가 흡입하고, 단열 압축된 냉매 가스를 응축기로 냉각하여 액화시키고, 추가로 팽창 밸브를 통과시켜 단열 팽창시킨 후, 증발기에 다시 액체의 냉매로서 공급하는 냉동 사이클로 이루어지는 냉동 장치를 가리킨다. 또한, 상기 「대형 냉동기」란, 건물 단위에서의 공조를 목적으로 한 대형 공조기를 가리킨다.
본 명세서에 있어서, 「포화 압력」이란 포화 증기의 압력을 의미한다.
본 명세서에 있어서, 「토출 온도」란 압축기의 토출구에 있어서의 혼합 냉매의 온도를 의미한다.
본 명세서에 있어서, 「증발 압력」이란 증발 온도에서의 포화 압력을 의미한다.
본 명세서에 있어서, 「임계 온도」란 임계점에 있어서의 온도를 의미하고, 기체를 압축해도 그 이하의 온도가 아니면 액체로 할 수 없는 경계의 온도를 의미한다.
본 명세서에 있어서, GWP는, IPCC(Intergovernmental Panel on Climate Change) 제4차 보고서의 값에 의거한 값을 의미한다.
본 명세서에 있어서, 「질량비」라는 기재는 「조성비」라는 기재와 동의이다.
(1-2) 냉매
상세한 것은 후술하는데, 본 개시의 냉매 1A, 냉매 1B, 냉매 1C, 냉매 1D, 냉매 1E, 냉매 2A, 냉매 2B, 냉매 2C, 냉매 2D, 및 냉매 2E 중 어느 하나(「본 개시의 냉매」라고 표기하는 경우가 있다)를 냉매로서 이용할 수 있다.
(1-3) 냉매 조성물
본 개시의 냉매 조성물은, 본 개시의 냉매를 적어도 포함하고, 본 개시의 냉매와 같은 용도를 위해 사용할 수 있다. 또, 본 개시의 냉매 조성물은, 추가로 적어도 냉동기유와 혼합함으로써 냉동기용 작동 유체를 얻기 위해 이용할 수 있다.
본 개시의 냉매 조성물은, 본 개시의 냉매에 더하여, 추가로 적어도 1종의 그 외의 성분을 함유한다. 본 개시의 냉매 조성물은, 필요에 따라, 이하의 그 외의 성분 중 적어도 1종을 함유하고 있어도 된다. 상술한 바와 같이, 본 개시의 냉매 조성물을, 냉동기에 있어서의 작동 유체로서 사용할 때에는, 통상, 적어도 냉동기유와 혼합하여 이용된다. 따라서, 본 개시의 냉매 조성물은, 바람직하게는 냉동기유를 실질적으로 포함하지 않는다. 구체적으로는, 본 개시의 냉매 조성물은, 냉매 조성물 전체에 대한 냉동기유의 함유량이 바람직하게는 0~1질량%이고, 보다 바람직하게는 0~0.1질량%이다.
(1-3-1) 물
본 개시의 냉매 조성물은 미량의 물을 포함해도 된다. 냉매 조성물에 있어서의 함수(含水) 비율은, 냉매 전체에 대해, 0.1질량% 이하로 하는 것이 바람직하다. 냉매 조성물이 미량의 수분을 포함함으로써, 냉매 중에 포함될 수 있는 불포화 플루오로카본계 화합물의 분자 내 이중 결합이 안정화되고, 또, 불포화 플루오로카본계 화합물의 산화도 일어나기 어려워지기 때문에, 냉매 조성물의 안정성이 향상된다.
(1-3-2) 트레이서
트레이서는, 본 개시의 냉매 조성물이 희석, 오염, 그 외 어떠한 변경이 있었을 경우, 그 변경을 추적할 수 있도록 검출 가능한 농도로 본 개시의 냉매 조성물에 첨가된다.
본 개시의 냉매 조성물은, 트레이서로서, 1종을 단독으로 함유해도 되고, 2종 이상을 함유해도 된다.
트레이서로서는, 특별히 한정되지 않고, 일반적으로 이용되는 트레이서 중에서 적절히 선택할 수 있다.
트레이서로서는, 예를 들면, 하이드로플루오로카본, 하이드로클로로플루오로카본, 클로로플루오로카본, 하이드로클로로카본, 플루오로카본, 중수소화 탄화수소, 중수소화 하이드로플루오로카본, 퍼플루오로카본, 플루오로에테르, 브롬화 화합물, 요오드화 화합물, 알코올, 알데히드, 케톤, 아산화질소(N2O) 등을 들 수 있다. 트레이서로서는, 하이드로플루오로카본, 하이드로클로로플루오로카본, 클로로플루오로카본, 하이드로클로로카본, 플루오로카본 및 플루오로에테르가 특히 바람직하다.
트레이서로서는, 이하의 화합물이 바람직하다.
FC-14(테트라플루오로메탄, CF4)
HCC-40(클로로메탄, CH3Cl)
HFC-23(트리플루오로메탄, CHF3)
HFC-41(플루오로메탄, CH3Cl)
HFC-125(펜타플루오로에탄, CF3CHF2)
HFC-134a(1,1,1,2-테트라플루오로에탄, CF3CH2F)
HFC-134(1,1,2,2-테트라플루오로에탄, CHF2CHF2)
HFC-143a(1,1,1-트리플루오로에탄, CF3CH3)
HFC-143(1,1,2-트리플루오로에탄, CHF2CH2F)
HFC-152a(1,1-디플루오로에탄, CHF2CH3)
HFC-152(1,2-디플루오로에탄, CH2FCH2F)
HFC-161(플루오로에탄, CH3CH2F)
HFC-245fa(1,1,1,3,3-펜타플루오로프로판, CF3CH2CHF2)
HFC-236fa(1,1,1,3,3,3-헥사플루오로프로판, CF3CH2CF3)
HFC-236ea(1,1,1,2,3,3-헥사플루오로프로판, CF3CHFCHF2)
HFC-227ea(1,1,1,2,3,3,3-헵타플루오로프로판, CF3CHFCF3)
HCFC-22(클로로디플루오로메탄, CHClF2)
HCFC-31(클로로플루오로메탄, CH2ClF)
CFC-1113(클로로트리플루오로에틸렌, CF2=CClF)
HFE-125(트리플루오로메틸-디플루오로메틸에테르, CF3OCHF2)
HFE-134a(트리플루오로메틸-플루오로메틸에테르, CF3OCH2F)
HFE-143a(트리플루오로메틸-메틸에테르, CF3OCH3)
HFE-227ea(트리플루오로메틸-테트라플루오로에틸에테르, CF3OCHFCF3)
HFE-236fa(트리플루오로메틸-트리플루오로에틸에테르, CF3OCH2CF3)
본 개시의 냉매 조성물은, 트레이서를 합계로, 냉매 조성물 전체에 대해, 약 10 중량백만분율(ppm)~약 1000ppm 포함하고 있어도 된다. 본 개시의 냉매 조성물은, 트레이서를 합계로, 냉매 조성물 전체에 대해, 바람직하게는 약 30ppm~약 500ppm, 보다 바람직하게는 약 50ppm~약 300ppm 포함하고 있어도 된다.
(1-3-3) 자외선 형광 염료
본 개시의 냉매 조성물은, 자외선 형광 염료로서, 1종을 단독으로 함유해도 되고, 2종 이상을 함유해도 된다.
자외선 형광 염료로서는, 특별히 한정되지 않고, 일반적으로 이용되는 자외선 형광 염료 중에서 적절히 선택할 수 있다.
자외선 형광 염료로서는, 예를 들면, 나프탈이미드, 쿠마린, 안트라센, 페난트렌, 크산텐, 티오크산텐, 나프토크산텐 및 플루오레세인, 그리고 이들의 유도체를 들 수 있다. 자외선 형광 염료로서는, 나프탈이미드 및 쿠마린 중 어느 하나 또는 양쪽 모두가 특히 바람직하다.
(1-3-4) 안정제
본 개시의 냉매 조성물은, 안정제로서, 1종을 단독으로 함유해도 되고, 2종 이상을 함유해도 된다.
안정제로서는, 특별히 한정되지 않고, 일반적으로 이용되는 안정제 중에서 적절히 선택할 수 있다.
안정제로서는, 예를 들면, 니트로 화합물, 에테르류 및 아민류 등을 들 수 있다.
니트로 화합물로서는, 예를 들면, 니트로메탄 및 니트로에탄 등의 지방족 니트로 화합물, 그리고 니트로벤젠 및 니트로스티렌 등의 방향족 니트로 화합물 등을 들 수 있다.
에테르류로서는, 예를 들면, 1,4-디옥산 등을 들 수 있다.
아민류로서는, 예를 들면, 2,2,3,3,3-펜타플루오로프로필아민, 디페닐아민 등을 들 수 있다.
그 외에도, 부틸하이드록시크실렌, 벤조트리아졸 등을 들 수 있다.
안정제의 함유 비율은, 특별히 한정되지 않고, 냉매 전체에 대해, 통상, 0.01~5질량%로 하는 것이 바람직하고, 0.05~2질량%로 하는 것이 보다 바람직하다.
(1-3-5) 중합 금지제
본 개시의 냉매 조성물은, 중합 금지제로서, 1종을 단독으로 함유해도 되고, 2종 이상을 함유해도 된다.
중합 금지제로서는, 특별히 한정되지 않고, 일반적으로 이용되는 중합 금지제 중에서 적절히 선택할 수 있다.
중합 금지제로서는, 예를 들면, 4-메톡시-1-나프톨, 하이드로퀴논, 하이드로퀴논메틸에테르, 디메틸-t-부틸페놀, 2,6-디-tert-부틸-p-크레졸, 벤조트리아졸 등을 들 수 있다.
중합 금지제의 함유 비율은, 특별히 한정되지 않고, 냉매 전체에 대해, 통상, 0.01~5질량%로 하는 것이 바람직하고, 0.05~2질량%로 하는 것이 보다 바람직하다.
(1-4) 냉동기유 함유 작동 유체
본 개시의 냉동기유 함유 작동 유체는, 본 개시의 냉매 또는 냉매 조성물과, 냉동기유를 적어도 포함하고, 냉동기에 있어서의 작동 유체로서 이용된다. 구체적으로는, 본 개시의 냉동기유 함유 작동 유체는, 냉동기의 압축기에 있어서 사용되는 냉동기유와, 냉매 또는 냉매 조성물이 서로 혼합됨으로써 얻어진다. 냉동기유 함유 작동 유체에는 냉동기유는 일반적으로 10~50질량% 포함된다.
(1-4-1) 냉동기유
본 개시의 조성물은, 냉동기유로서, 1종을 단독으로 함유해도 되고, 2종 이상을 함유해도 된다.
냉동기유로서는, 특별히 한정되지 않고, 일반적으로 이용되는 냉동기유 중에서 적절히 선택할 수 있다. 그 때에는, 필요에 따라, 상기 혼합물과의 상용성(miscibility) 및 상기 혼합물의 안정성 등을 향상시키는 작용 등의 점에서 보다 우수한 냉동기유를 적절히 선택할 수 있다.
냉동기유의 기유(基油)로서는, 예를 들면, 폴리알킬렌글리콜(PAG), 폴리올에스테르(POE) 및 폴리비닐에테르(PVE)로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1종이 바람직하다.
냉동기유는, 기유에 더하여, 추가로 첨가제를 포함하고 있어도 된다. 첨가제는, 산화 방지제, 극압제, 산 포착제, 산소 포착제, 구리 불활성화제, 방청제, 유성제 및 소포제로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1종이어도 된다.
냉동기유로서, 40℃에 있어서의 동점도가 5~400cSt인 것이, 윤활의 점에서 바람직하다.
본 개시의 냉동기유 함유 작동 유체는, 필요에 따라, 추가로 적어도 1종의 첨가제를 포함해도 된다. 첨가제로서는 예를 들면 이하의 상용화제 등을 들 수 있다.
(1-4-2) 상용화제
본 개시의 냉동기유 함유 작동 유체는, 상용화제로서, 1종을 단독으로 함유해도 되고, 2종 이상을 함유해도 된다.
상용화제로서는, 특별히 한정되지 않고, 일반적으로 이용되는 상용화제 중에서 적절히 선택할 수 있다.
상용화제로서는, 예를 들면, 폴리옥시알킬렌글리콜에테르, 아미드, 니트릴, 케톤, 클로로카본, 에스테르, 락톤, 아릴에테르, 플루오로에테르 및 1,1,1-트리플루오로알칸 등을 들 수 있다. 상용화제로서는, 폴리옥시알킬렌글리콜에테르가 특히 바람직하다.
(1-5) 각종 냉매 1
이하, 본 개시에 있어서 이용되는 냉매인 냉매 1A~냉매 1E에 대해, 상세하게 설명한다.
또한, 이하의 냉매 1A, 냉매 1B, 냉매 1C, 냉매 1D 및 냉매 1E의 각 기재는, 각각 독립되어 있으며, 점이나 선분을 나타내는 알파벳, 실시예의 번호 및 비교예의 번호는, 모두 냉매 1A, 냉매 1B, 냉매 1C, 냉매 1D, 및 냉매 1E 사이에서 각각 독립적인 것으로 한다. 예를 들면, 냉매 1A의 실시예 1과 냉매 1B의 실시예 1은, 서로 상이한 실시형태에 대한 실시예를 나타내고 있다.
(1-5-1) 냉매 1A
본 개시의 냉매 1A는, 트랜스-1,2-디플루오로에틸렌(HFO-1132(E)), 트리플루오로에틸렌(HFO-1123) 및 2,3,3,3-테트라플루오로-1-프로펜(R1234yf)을 포함하는 혼합 냉매이다.
본 개시의 냉매 1A는, R410A와 동등한 냉동 능력 및 성적 계수를 갖고, 또한 GWP가 충분히 작다는, R410A 대체 냉매로서 바람직한 제(諸)특성을 갖는다.
본 개시의 냉매 1A는, HFO-1132(E) 및 R1234yf, 그리고 필요에 따라 HFO-1123을 포함하는 조성물이며, 또한 이하의 요건을 만족하는 것이어도 된다. 이 냉매 1A도 R410A와 동등한 냉동 능력 및 성적 계수를 갖고, 또한 GWP가 충분히 작다는, R410A 대체 냉매로서 바람직한 제특성을 갖는다.
요건 :
HFO-1132(E), HFO-1123 및 R1234yf의, 이들의 총합을 기준으로 하는 질량%를 각각 x, y 및 z로 할 때, HFO-1132(E), HFO-1123 및 R1234yf의 총합이 100질량%가 되는 3성분 조성도에 있어서, 좌표 (x, y, z)가,
점 D (87.6, 0.0, 12.4),
점 G (18.2, 55.1, 26.7),
점 H (56.7, 43.3, 0.0) 및
점 O (100.0, 0.0, 0.0)
의 4점을 각각 잇는 선분 OD, DG, GH 및 HO로 둘러싸이는 도형의 범위 내 또는 상기 선분 OD, DG 및 GH 상에 있고(단, 점 O 및 H는 제외한다),
상기 선분 DG는,
좌표 (0.0047y2-1.5177y+87.598, y, -0.0047y2+0.5177y+12.402)
로 나타내어지고,
상기 선분 GH는,
좌표 (-0.0134z2-1.0825z+56.692, 0.0134z2+0.0825z+43.308, z)
로 나타내어지고, 또한
상기 선분 HO 및 OD가 직선이다. 본 개시의 냉매 1A는, 상기 요건이 만족되는 경우, R410A를 기준으로 하는 냉동 능력비가 92.5% 이상이 되고, 또한 R410A를 기준으로 하는 COP비가 92.5% 이상이 된다.
본 개시의 냉매 1A는, HFO-1132(E), HFO-1123 및 R1234yf의, 이들의 총합을 기준으로 하는 질량%를 각각 x, y 및 z로 할 때, HFO-1132(E), HFO-1123 및 R1234yf의 총합이 100질량%가 되는 3성분 조성도에 있어서, 좌표 (x, y, z)가,
점 L (72.5, 10.2, 17.3),
점 G (18.2, 55.1, 26.7),
점 H (56.7, 43.3, 0.0) 및
점 I (72.5, 27.5, 0.0)
의 4점을 각각 잇는 선분 LG, GH, HI 및 IL로 둘러싸이는 도형의 범위 내 또는 상기 선분 LG, GH 및 IL 상에 있고(단, 점 H 및 점 I는 제외한다),
상기 선분 LG는,
좌표 (0.0047y2-1.5177y+87.598, y, -0.0047y2+0.5177y+12.402)
로 나타내어지고,
상기 선분 GH는,
좌표 (-0.0134z2-1.0825z+56.692, 0.0134z2+0.0825z+43.308, z)
로 나타내어지고, 또한
상기 선분 HI 및 IL이 직선인 것이면 바람직하다. 본 개시의 냉매 1A는, 상기 요건이 만족되는 경우, R410A를 기준으로 하는 냉동 능력비가 92.5% 이상이 되고, 또한 R410A를 기준으로 하는 COP비가 92.5% 이상이 될 뿐만 아니라, 또한 ASHRAE의 규격에서 미연성(2L 클래스)을 나타낸다.
본 개시의 냉매 1A는, HFO-1132(E), HFO-1123 및 R1234yf의, 이들의 총합을 기준으로 하는 질량%를 각각 x, y 및 z로 할 때, HFO-1132(E), HFO-1123 및 R1234yf의 총합이 100질량%가 되는 3성분 조성도에 있어서, 좌표 (x, y, z)가,
점 D (87.6, 0.0, 12.4),
점 E (31.1, 42.9, 26.0),
점 F (65.5, 34.5, 0.0) 및
점 O (100.0, 0.0, 0.0)
의 4점을 각각 잇는 선분 OD, DE, EF 및 FO로 둘러싸이는 도형의 범위 내 또는 상기 선분 OD, DE 및 EF 상에 있고(단, 점 O 및 점 F는 제외한다),
상기 선분 DE는,
좌표 (0.0047y2-1.5177y+87.598, y, -0.0047y2+0.5177y+12.402)
로 나타내어지고,
상기 선분 EF는,
좌표 (-0.0064z2-1.1565z+65.501, 0.0064z2+0.1565z+34.499, z)
로 나타내어지고, 또한
상기 선분 FO 및 OD가 직선인 것이면 바람직하다. 본 개시의 냉매 1A는, 상기 요건이 만족되는 경우, R410A를 기준으로 하는 냉동 능력비가 93.5% 이상이 되고, 또한 R410A를 기준으로 하는 COP비가 93.5% 이상이 된다.
본 개시의 냉매 1A는, HFO-1132(E), HFO-1123 및 R1234yf의, 이들의 총합을 기준으로 하는 질량%를 각각 x, y 및 z로 할 때, HFO-1132(E), HFO-1123 및 R1234yf의 총합이 100질량%가 되는 3성분 조성도에 있어서, 좌표 (x, y, z)가,
점 L (72.5, 10.2, 17.3),
점 E (31.1, 42.9, 26.0),
점 F (65.5, 34.5, 0.0) 및
점 I (72.5, 27.5, 0.0)
의 4점을 각각 잇는 선분 LE, EF, FI 및 IL로 둘러싸이는 도형의 범위 내 또는 상기 선분 LE, EF 및 IL 상에 있고(단, 점 F 및 점 I는 제외한다),
상기 선분 LE는,
좌표 (0.0047y2-1.5177y+87.598, y, -0.0047y2+0.5177y+12.402)
로 나타내어지고,
상기 선분 EF는,
좌표 (-0.0134z2-1.0825z+56.692, 0.0134z2+0.0825z+43.308, z)
로 나타내어지고, 또한
상기 선분 FI 및 IL이 직선인 것이면 바람직하다. 본 개시의 냉매 1A는, 상기 요건이 만족되는 경우, R410A를 기준으로 하는 냉동 능력비가 93.5% 이상이 되고, 또한 R410A를 기준으로 하는 COP비가 93.5% 이상이 될 뿐만 아니라, 또한 ASHRAE의 규격에서 미연성(2L 클래스)을 나타낸다.
본 개시의 냉매 1A는, HFO-1132(E), HFO-1123 및 R1234yf의, 이들의 총합을 기준으로 하는 질량%를 각각 x, y 및 z로 할 때, HFO-1132(E), HFO-1123 및 R1234yf의 총합이 100질량%가 되는 3성분 조성도에 있어서, 좌표 (x, y, z)가,
점 A (93.4, 0.0, 6.6),
점 B (55.6, 26.6, 17.8),
점 C (77.6, 22.4, 0.0) 및
점 O (100.0, 0.0, 0.0)
의 4점을 각각 잇는 선분 OA, AB, BC 및 CO로 둘러싸이는 도형의 범위 내 또는 상기 선분 OA, AB 및 BC 상에 있고(단, 점 O 및 점 C는 제외한다),
상기 선분 AB는,
좌표 (0.0052y2-1.5588y+93.385, y, -0.0052y2+0.5588y+6.615)
로 나타내어지고,
상기 선분 BC는,
좌표 (-0.0032z2-1.1791z+77.593, 0.0032z2+0.1791z+22.407, z)
로 나타내어지고, 또한
상기 선분 CO 및 OA가 직선인 것이면 바람직하다. 본 개시의 냉매 1A는, 상기 요건이 만족되는 경우, R410A를 기준으로 하는 냉동 능력비가 95% 이상이 되고, 또한 R410A를 기준으로 하는 COP비가 95% 이상이 된다.
본 개시의 냉매 1A는, HFO-1132(E), HFO-1123 및 R1234yf의, 이들의 총합을 기준으로 하는 질량%를 각각 x, y 및 z로 할 때, HFO-1132(E), HFO-1123 및 R1234yf의 총합이 100질량%가 되는 3성분 조성도에 있어서, 좌표 (x, y, z)가,
점 K (72.5, 14.1, 13.4),
점 B (55.6, 26.6, 17.8) 및
점 J (72.5, 23.2, 4.3)
의 3점을 각각 잇는 선분 KB, BJ 및 JK로 둘러싸이는 도형의 범위 내 또는 상기 선분 상에 있고, 상기 선분 KB는,
좌표 (0.0052y2-1.5588y+93.385, y, -0.0052y2+0.5588y+6.615)
로 나타내어지고,
상기 선분 BJ는,
좌표 (-0.0032z2-1.1791z+77.593, 0.0032z2+0.1791z+22.407, z)
로 나타내어지고, 또한
상기 선분 JK가 직선인 것이면 바람직하다. 본 개시의 냉매 1A는, 상기 요건이 만족되는 경우, R410A를 기준으로 하는 냉동 능력비가 95% 이상이 되고, 또한 R410A를 기준으로 하는 COP비가 95% 이상이 될 뿐만 아니라, 또한 ASHRAE의 규격에서 미연성(2L 클래스)을 나타낸다.
본 개시의 냉매 1A는, 상기의 특성이나 효과를 해치지 않는 범위 내에서, HFO-1132(E), HFO-1123 및 R1234yf에 더하여, 추가로 디플루오로메탄(R32)을 포함하고 있어도 된다. 본 개시의 냉매 1A의 전체에 대한 R32의 함유 비율은 특별히 한정되지 않고, 폭넓게 선택할 수 있다. 예를 들면, 본 개시의 냉매 1A의 전체에 대한 R32의 함유 비율이 21.8질량%일 때, 이 혼합 냉매의 GWP가 150이 되기 때문에, R32의 함유 비율을 그 이하로 할 수도 있다. 본 개시의 냉매 1A의 전체에 대한 R32의 함유 비율은, 예를 들면 5질량% 이상으로 해도 된다.
본 개시의 냉매 1A는, HFO-1132(E), HFO-1123 및 R1234yf에 더하여, 추가로 R32를 포함하는 경우, HFO-1132(E), HFO-1123 및 R1234yf 그리고 R32의, 이들의 총합을 기준으로 하는 질량%를 각각 x, y 및 z 그리고 a로 할 때, HFO-1132(E), HFO-1123 및 R1234yf의 총합이 100질량%가 되는 3성분 조성도(도 1c~도 1i)에 있어서, 좌표 (x, y, z)가,
0＜a≤10.0일 때,
점 A (0.02a2-2.46a+93.4, 0, -0.02a2+2.46a+6.6),
점 B' (-0.008a2-1.38a+56, 0.018a2-0.53a+26.3, -0.01a2+1.91a+17.7),
점 C (-0.016a2+1.02a+77.6, 0.016a2-1.02a+22.4, 0) 및
점 O (100.0, 0.0, 0.0)
의 4점을 각각 잇는 직선으로 둘러싸이는 도형의 범위 내 또는 상기 직선 OA, AB' 및 B'C 상에 있고(단, 점 O 및 점 C는 제외한다),
10.0＜a≤16.5일 때,
점 A (0.0244a2-2.5695a+94.056, 0, -0.0244a2+2.5695a+5.944),
점 B' (0.1161a2-1.9959a+59.749, 0.014a2-0.3399a+24.8, -0.1301a2+2.3358a+15.451),
점 C (-0.0161a2+1.02a+77.6, 0.0161a2-1.02a+22.4, 0) 및
점 O (100.0, 0.0, 0.0)
의 4점을 각각 잇는 직선으로 둘러싸이는 도형의 범위 내 또는 상기 직선 OA, AB' 및 B'C 상에 있고(단, 점 O 및 점 C는 제외한다), 또는
16.5＜a≤21.8일 때,
점 A (0.0161a2-2.3535a+92.742, 0, -0.0161a2+2.3535a+7.258),
점 B' (-0.0435a2-0.0435a+50.406, -0.0304a2+1.8991a-0.0661, 0.0739a2-1.8556a+49.6601),
점 C (-0.0161a2+0.9959a+77.851, 0.0161a2-0.9959a+22.149, 0) 및
점 O (100.0, 0.0, 0.0)
의 4점을 각각 잇는 직선으로 둘러싸이는 도형의 범위 내 또는 상기 직선 OA, AB' 및 B'C 상에 있는 것으로 할 수 있다(단, 점 O 및 점 C는 제외한다). 또한, 점 B'는, 상기 3성분 조성도에 있어서, R410A를 기준으로 하는 냉동 능력비가 95%가 되고, 또한 R410A를 기준으로 하는 COP비가 95%가 되는 점을 점 B로 하면, R410A를 기준으로 하는 COP비가 95%가 되는 점을 잇는 근사 직선과, 직선 AB의 교점이다. 본 개시의 냉매 1A는, 상기 요건이 만족되는 경우, R410A를 기준으로 하는 냉동 능력비가 95% 이상이 되고, 또한 R410A를 기준으로 하는 COP비가 95% 이상이 된다.
본 개시의 냉매 1A는, 상기의 특성이나 효과를 해치지 않는 범위 내에서, HFO-1132(E), HFO-1123 및 R1234yf 그리고 R32에 더하여, 추가로 다른 추가적인 냉매를 함유하고 있어도 된다. 이 점에서, 본 개시의 냉매 1A가, HFO-1132(E), HFO-1123 및 R1234yf 그리고 R32의 합계를, 냉매 1A 전체에 대해 99.5질량% 이상 포함하는 것이 바람직하고, 99.75질량% 이상 포함하는 것이 보다 바람직하고, 99.9질량% 이상 포함하는 것이 더욱 바람직하다.
또, 본 개시의 냉매 1A는, HFO-1132(E), HFO-1123 및 R1234yf의 합계를, 냉매 1A 전체에 대해 99.5질량% 이상 포함하는 것이어도 되고, 99.75질량% 이상 포함하는 것이어도 되고, 또한 99.9질량% 이상 포함하는 것이어도 된다.
또, 본 개시의 냉매 1A는, HFO-1132(E), HFO-1123 및 R1234yf 그리고 R32의 합계를, 냉매 1A 전체에 대해 99.5질량% 이상 포함하는 것이어도 되고, 99.75질량% 이상 포함하는 것이어도 되고, 또한 99.9질량% 이상 포함하는 것이어도 된다.
추가적인 냉매로서는, 특별히 한정되지 않고, 폭넓게 선택할 수 있다. 혼합 냉매는, 추가적인 냉매로서, 1종을 단독으로 포함하고 있어도 되고, 2종 이상을 포함하고 있어도 된다.
본 개시의 냉매 1A는, R410A의 대체 냉매로서의 사용에 적합하다.
(냉매 1A의 실시예)
이하에, 냉매 1A의 실시예를 들어 더욱 상세하게 설명한다. 단, 본 개시의 냉매 1A는, 이들 실시예로 한정되는 것은 아니다.
HFO-1132(E), HFO-1123 및 R1234yf를, 이들의 총합을 기준으로 하여, 표 1~표 5에 각각 나타낸 질량%로 혼합한 혼합 냉매를 조제했다.
이들 각 혼합 냉매에 대해, R410을 기준으로 하는 COP비 및 냉동 능력비를 각각 구했다. 계산 조건은 이하와 같이 했다.
증발 온도 : 5℃
응축 온도 : 45℃
과열도 : 1K
과냉각도 : 5K
Ecomp(압축 일량) : 0.7kWh
이들 값을, 각 혼합 냉매에 대한 GWP와 함께 표 1~표 5에 나타낸다.
[표 1]
Figure pct00001
[표 2]
Figure pct00002
[표 3]
Figure pct00003
[표 4]
Figure pct00004
[표 5]
Figure pct00005
이들 결과로부터, HFO-1132(E), HFO-1123 및 R1234yf의, 이들의 총합을 기준으로 하는 질량%를 각각 x, y 및 z로 할 때, HFO-1132(E), HFO-1123 및 R1234yf의 총합이 100질량%가 되는 3성분 조성도에 있어서, 좌표 (x, y, z)가,
점 D (87.6, 0.0, 12.4),
점 G (18.2, 55.1, 26.7),
점 H (56.7, 43.3, 0.0) 및
점 O (100.0, 0.0, 0.0)
의 4점을 각각 잇는 선분 OD, DG, GH 및 HO로 둘러싸이는 도형(도 1b)의 범위 내 또는 상기 선분 OD, DG 및 GH 상에 있는 경우(단, 점 O 및 점 H는 제외한다), R410A를 기준으로 하는 냉동 능력비가 92.5% 이상이 되고, 또한 R410A를 기준으로 하는 COP비가 92.5% 이상이 되는 것을 알 수 있다.
또, 마찬가지로, 좌표 (x, y, z)가,
점 D (87.6, 0.0, 12.4),
점 E (31.1, 42.9, 26.0),
점 F (65.5, 34.5, 0.0) 및
점 O (100.0, 0.0, 0.0)
의 4점을 각각 잇는 선분 OD, DE, EF 및 FO로 둘러싸이는 도형(도 1b)의 범위 내 또는 상기 선분 OD, DE 및 EF 상에 있는 경우(단, 점 O 및 점 F는 제외한다), R410A를 기준으로 하는 냉동 능력비가 93.5% 이상이 되고, 또한 R410A를 기준으로 하는 COP비가 93.5% 이상이 되는 것을 알 수 있다.
또, 마찬가지로, 좌표 (x, y, z)가,
점 A (93.4, 0.0, 6.6),
점 B (55.6, 26.6, 17.8),
점 C (77.6, 22.4, 0.0) 및
점 O (100.0, 0.0, 0.0)
의 4점을 각각 잇는 선분 OA, AB, BC 및 CO로 둘러싸이는 도형(도 1b)의 범위 내 또는 상기 선분 OA, AB 및 BC 상에 있는 경우(단, 점 O 및 점 C는 제외한다), R410A를 기준으로 하는 냉동 능력비가 95% 이상이 되고, 또한 R410A를 기준으로 하는 COP비가 95% 이상이 되는 것을 알 수 있다.
또한, 이들 조성물에 있어서, R1234yf는 연소성의 저하나 중합 등의 변질 억제에 기여하고 있어, 이것을 포함하는 것이 바람직하다.
또한, 이들 각 혼합 냉매에 대해, ANSI/ASHRAE34-2013 규격에 따라 연소 속도를 측정했다. 연소 속도가 10cm/s 이하가 되는 것은 「2L 클래스(미연성)」인 것으로 했다. 이들 결과로부터, HFO-1132(E), HFO-1123 및 R1234yf의 혼합 냉매에 있어서는, 이들의 총합을 기준으로 하여, HFO-1132(E)를 72.5질량% 이하 포함하는 경우에, 「2L 클래스(미연성)」로 판단할 수 있는 것이 명백해졌다.
또한, 연소 속도 시험은 도 1a에 나타내는 장치를 이용하여, 이하와 같이 행했다. 우선, 사용한 혼합 냉매는 99.5% 또는 그 이상의 순도로 하고, 진공 게이지 상에 공기의 흔적이 보이지 않게 될 때까지 동결, 펌핑 및 해동의 사이클을 반복함으로써 탈기했다. 폐쇄법에 의해 연소 속도를 측정했다. 초기 온도는 주위 온도로 했다. 점화는, 시료 셀의 중심에서 전극 간에 전기적 스파크를 발생시킴으로써 행했다. 방전의 지속 시간은 1.0~9.9ms로 하고, 점화 에너지는 전형적으로는 약 0.1~1.0J이었다. 슐리렌 사진을 사용하여 불꽃의 확산을 시각화했다. 광을 통과하는 2개의 아크릴 창을 구비한 원통형 용기(내경 : 155mm, 길이 : 198mm)를 시료 셀로서 이용하고, 광원으로서는 크세논 램프를 이용했다. 불꽃의 슐리렌 화상을 고속 디지털 비디오 카메라로 600fps의 프레이밍 속도로 기록하고, PC에 저장했다.
HFO-1132(E), HFO-1123 및 R1234yf 그리고 R32를, 이들의 총합을 기준으로 하여, 표 6~표 12에 각각 나타낸 질량%로 혼합한 혼합 냉매를 조제했다.
이들 각 혼합 냉매에 대해, R410A를 기준으로 하는 COP비 및 냉동 능력비를 각각 구했다. 계산 조건은 상술한 것과 같이 했다. 이들 값을, 각 혼합 냉매에 대한 GWP와 함께 표 6~표 12에 나타낸다.
[표 6]
Figure pct00006
[표 7]
Figure pct00007
[표 8]
Figure pct00008
[표 9]
Figure pct00009
[표 10]
Figure pct00010
[표 11]
Figure pct00011
[표 12]
Figure pct00012
이들 결과로부터, HFO-1132(E), HFO-1123 및 R1234yf 그리고 R32의, 이들의 총합을 기준으로 하는 질량%를 각각 x, y 및 z 그리고 a로 할 때, HFO-1132(E), HFO-1123 및 R1234yf의 총합이 100질량%가 되는 3성분 조성도(도 1c~도 1i)에 있어서, 좌표 (x, y, z)가,
0＜a≤10.0일 때,
점 A (0.02a2-2.46a+93.4, 0, -0.02a2+2.46a+6.6),
점 B' (-0.008a2-1.38a+56, 0.018a2-0.53a+26.3, -0.01a2+1.91a+17.7),
점 C (-0.016a2+1.02a+77.6, 0.016a2-1.02a+22.4, 0) 및
점 O (100.0, 0.0, 0.0)
의 4점을 각각 잇는 직선으로 둘러싸이는 도형의 범위 내 또는 상기 직선 OA, AB' 및 B'C 상에 있고(단, 점 O 및 점 C는 제외한다),
10.0＜a≤16.5일 때,
점 A (0.0244a2-2.5695a+94.056, 0, -0.0244a2+2.5695a+5.944),
점 B' (0.1161a2-1.9959a+59.749, 0.014a2-0.3399a+24.8, -0.1301a2+2.3358a+15.451),
점 C (-0.0161a2+1.02a+77.6, 0.0161a2-1.02a+22.4, 0) 및
점 O (100.0, 0.0, 0.0)
의 4점을 각각 잇는 직선으로 둘러싸이는 도형의 범위 내 또는 상기 직선 OA, AB' 및 B'C 상에 있고(단, 점 O 및 점 C는 제외한다), 또는
16.5＜a≤21.8일 때,
점 A (0.0161a2-2.3535a+92.742, 0, -0.0161a2+2.3535a+7.258),
점 B' (-0.0435a2-0.0435a+50.406, -0.0304a2+1.8991a-0.0661, 0.0739a2-1.8556a+49.6601),
점 C (-0.0161a2+0.9959a+77.851, 0.0161a2-0.9959a+22.149, 0) 및
점 O (100.0, 0.0, 0.0)
의 4점을 각각 잇는 직선으로 둘러싸이는 도형의 범위 내 또는 상기 직선 OA, AB' 및 B'C 상에 있다(단, 점 O 및 점 C는 제외한다). 본 개시의 냉매는, R410A를 기준으로 하는 냉동 능력비가 95% 이상이 되고, 또한 R410A를 기준으로 하는 COP비가 95% 이상이 되는 것을 알 수 있다.
또한, 도 1c~도 1i는, 각각, 순서대로, R32 함유 비율 a(질량%)가, 0질량%, 5질량%, 10질량%, 14.3질량%, 16.5질량%, 19.2질량% 및 21.8질량%인 경우의 조성을 나타내고 있다.
또한, 점 B'는, 상기 3성분 조성도에 있어서, R410A를 기준으로 하는 냉동 능력비가 95%가 되고, 또한 R410A를 기준으로 하는 COP비가 95%가 되는 점을 점 B로 하면, R410A를 기준으로 하는 COP비가 95%가 되는 점 C를 포함하는 3점을 잇는 근사 직선과, 직선 AB의 교점이다.
점 A, B' 및 C는, 근사 계산에 의해 각각 이하와 같이 하여 구했다.
점 A는, HFO-1123 함유 비율이 0질량%이고, 또한 R410A를 기준으로 하는 냉동 능력비가 95%가 되는 점이다. 점 A에 대해, 계산에 의해 이하의 3범위마다 3점씩을 구하고, 이들의 근사식을 구했다.
[표 13]
Figure pct00013
점 C는, R1234yf 함유 비율이 0질량%이고, 또한 R410A를 기준으로 하는 COP비가 95%가 되는 점이다. 점 C에 대해, 계산에 의해 이하의 3범위마다 3점씩을 구하고, 이들의 근사식을 구했다.
[표 14]
Figure pct00014
점 B'에 대해, 계산에 의해 이하의 3범위마다 3점씩을 구하고, 이들의 근사식을 구했다.
[표 15]
Figure pct00015
(1-5-2) 냉매 1B
본 개시의 냉매 1B는,
HFO-1132(E) 및 HFO-1123의 합계를, 냉매 1B 전체에 대해 99.5질량% 이상 포함하고, 또한
HFO-1132(E)를, 냉매 1B 전체에 대해 62.5질량%~72.5질량% 포함하는, 혼합 냉매이다.
본 개시의 냉매 1B는, (1) R410A와 동등한 성적 계수를 갖는 것, (2) R410A와 동등한 냉동 능력을 갖는 것, (3) GWP가 충분히 작은 것, 그리고 (4) ASHRAE의 규격에서 미연성(2L 클래스)인 것이라는, R410A 대체 냉매로서 바람직한 제특성을 갖는다.
본 개시의 냉매 1B는, HFO-1132(E)를 72.5질량% 이하 포함하는 혼합 냉매이면 ASHRAE의 규격에서 미연성(2L 클래스)이 되기 때문에 특히 바람직하다.
본 개시의 냉매 1B는, HFO-1132(E)를, 62.5질량% 이상 포함하는 혼합 냉매이면 보다 바람직하다. 이 경우, 본 개시의 냉매 1B는, R410A를 기준으로 하는 성적 계수비가 보다 우수한 것이 되고, 또한 HFO-1132(E) 및/또는 HFO-1123의 중합 반응이 보다 억제되어, 안정성이 보다 우수한 것이 된다.
본 개시의 냉매 1B는, 상기의 특성이나 효과를 해치지 않는 범위 내에서, HFO-1132(E) 및 HFO-1123에 더하여, 추가로 다른 추가적인 냉매를 함유하고 있어도 된다. 이 점에서, 본 개시의 냉매 1B가, HFO-1132(E) 및 HFO-1123의 합계를, 냉매 1B 전체에 대해 99.75질량% 이상 포함하는 것이 보다 바람직하고, 99.9질량% 이상 포함하는 것이 더욱 바람직하다.
추가적인 냉매로서는, 특별히 한정되지 않고, 폭넓게 선택할 수 있다. 혼합 냉매는, 추가적인 냉매로서, 1종을 단독으로 포함하고 있어도 되고, 2종 이상을 포함하고 있어도 된다.
본 개시의 냉매 1B는, R410A, R407C 및 R404A 등의 HFC 냉매, 그리고 R22 등의 HCFC 냉매의 대체 냉매로서의 사용에 적합하다.
(냉매 1B의 실시예)
이하에, 냉매 1B의 실시예를 들어 더욱 상세하게 설명한다. 단, 본 개시의 냉매 1B는, 이들 실시예로 한정되는 것은 아니다.
HFO-1132(E) 및 HFO-1123을, 이들의 총합을 기준으로 하여 표 16 및 표 17에 각각 나타낸 질량%(mass%)로 혼합한 혼합 냉매를 조제했다.
R410A(R32=50%/R125=50%)의 혼합물을 함유하는 조성물의 GWP는, IPCC(Intergovernmental Panel on Climate Change) 제4차 보고서의 값에 의거하여 평가했다. HFO-1132(E)의 GWP는 기재가 없으나, HFO-1132a(GWP=1 이하), HFO-1123(GWP=0.3, 특허문헌 1에 기재)으로부터, 그 GWP를 1로 상정했다. R410A 및 HFO-1132(E)와 HFO-1123의 혼합물을 함유하는 조성물의 냉동 능력은, National Institute of Science and Technology(NIST) Reference Fluid Thermodynamic and Transport Properties Database(Refprop 9.0)를 사용하여, 하기 조건으로 혼합 냉매의 냉동 사이클 이론 계산을 실시함으로써 구했다.
증발 온도 5℃
응축 온도 45℃
과열 온도 1K
과냉각 온도 5K
압축기 효율 70%
또, 이들 결과를 기초로 산출한 GWP, COP 및 냉동 능력을 표 1, 표 2에 나타낸다. 또한, COP비 및 냉동 능력비에 대해서는, R410A에 대한 비율을 나타낸다.
성적 계수(COP)는, 다음 식에 의해 구했다.
COP=(냉동 능력 또는 난방 능력)/소비 전력량
또, 연소성은 ANSI/ASHRAE34-2013 규격에 따라 연소 속도를 측정했다. 연소 속도가 10cm/s 이하가 되는 것은 「2L 클래스(미연성)」인 것으로 했다.
연소 속도 시험은 도 1a에 나타내는 장치를 이용하여, 이하와 같이 행했다. 우선, 사용한 혼합 냉매는 99.5% 또는 그 이상의 순도로 하고, 진공 게이지 상에 공기의 흔적이 보이지 않게 될 때까지 동결, 펌핑 및 해동의 사이클을 반복함으로써 탈기했다. 폐쇄법에 의해 연소 속도를 측정했다. 초기 온도는 주위 온도로 했다. 점화는, 시료 셀의 중심에서 전극 간에 전기적 스파크를 발생시킴으로써 행했다. 방전의 지속 시간은 1.0~9.9ms로 하고, 점화 에너지는 전형적으로는 약 0.1~1.0J이었다. 슐리렌 사진을 사용하여 불꽃의 확산을 시각화했다. 광을 통과하는 2개의 아크릴 창을 구비한 원통형 용기(내경 : 155mm, 길이 : 198mm)를 시료 셀로서 이용하고, 광원으로서는 크세논 램프를 이용했다. 불꽃의 슐리렌 화상을 고속 디지털 비디오 카메라로 600fps의 프레이밍 속도로 기록하고, PC에 저장했다.
[표 16]
Figure pct00016
[표 17]
Figure pct00017
조성물이, HFO-1132(E)를, 당해 조성물의 전체에 대해 62.5질량%~72.5질량% 포함하는 경우에, GWP=1이라는 낮은 GWP를 가지면서도 안정적이며, 또한, ASHRAE 연소성 2L를 확보하고, 더욱 놀랍게도 R410A와 동등한 성능을 확보할 수 있다.
(1-5-3) 냉매 1C
본 개시의 냉매 1C는, HFO-1132(E), R32 및 2,3,3,3-테트라플루오로-1-프로펜(R1234yf)을 포함하는 혼합 냉매이다.
본 개시의 냉매 1C는, R410A와 동동한 냉각 능력을 가지며, GWP가 충분히 작고, 또한 ASHRAE의 규격에서 미연성(2L 클래스)이라는, R410A 대체 냉매로서 바람직한 제특성을 갖는다.
본 개시의 냉매 1C는, HFO-1132(E), R32 및 R1234yf의, 이들의 총합을 기준으로 하는 질량%를 각각 x, y 및 z로 할 때, HFO-1132(E), R32 및 R1234yf의 총합이 100질량%가 되는 3성분 조성도에 있어서, 좌표 (x, y, z)가,
점 A (71.1, 0.0, 28.9),
점 C (36.5, 18.2, 45.3),
점 F (47.6, 18.3, 34.1) 및
점 D (72.0, 0.0, 28.0)
의 4점을 각각 잇는 선분 AC, CF, FD, 및 DA로 둘러싸이는 도형의 범위 내 또는 상기 선분 상에 있고,
상기 선분 AC는,
좌표 (0.0181y2-2.2288y+71.096, y, -0.0181y2+1.2288y+28.904)
로 나타내어지고,
상기 선분 FD는,
좌표 (0.02y2-1.7y+72, y, -0.02y2+0.7y+28)
로 나타내어지고, 또한
상기 선분 CF 및 DA가 직선인 것이면 바람직하다. 본 개시의 냉매 1C는, 상기 요건이 만족되는 경우, R410A를 기준으로 하는 냉동 능력비가 85% 이상이 되고, GWP가 125 이하가 되고, 또한 ASHRAE의 규격에서 미연성(2L 클래스)이 된다.
본 개시의 냉매 1C는, HFO-1132(E), R32 및 R1234yf의, 이들의 총합을 기준으로 하는 질량%를 각각 x, y 및 z로 할 때, HFO-1132(E), R32 및 R1234yf의 총합이 100질량%가 되는 3성분 조성도에 있어서, 좌표 (x, y, z)가,
점 A (71.1, 0.0, 28.9),
점 B (42.6, 14.5, 42.9),
점 E (51.4, 14.6, 34.0) 및
점 D (72.0, 0.0, 28.0)
의 4점을 각각 잇는 선분 AB, BE, ED, 및 DA로 둘러싸이는 도형의 범위 내 또는 상기 선분 상에 있고,
상기 선분 AB는,
좌표 (0.0181y2-2.2288y+71.096, y, -0.0181y2+1.2288y+28.904)
로 나타내어지고,
상기 선분 ED는,
좌표 (0.02y2-1.7y+72, y, -0.02y2+0.7y+28)
로 나타내어지고, 또한
상기 선분 BE 및 DA가 직선인 것이면 바람직하다. 본 개시의 냉매 1C는, 상기 요건이 만족되는 경우, R410A를 기준으로 하는 냉동 능력비가 85% 이상이 되고, GWP가 100 이하가 되고, 또한 ASHRAE의 규격에서 미연성(2L 클래스)이 된다.
본 개시의 냉매 1C는, HFO-1132(E), R32 및 R1234yf의, 이들의 총합을 기준으로 하는 질량%를 각각 x, y 및 z로 할 때, HFO-1132(E), R32 및 R1234yf의 총합이 100질량%가 되는 3성분 조성도에 있어서, 좌표 (x, y, z)가,
점 G (77.5, 6.9, 15.6),
점 I (55.1, 18.3, 26.6) 및
점 J (77.5, 18.4, 4.1)
의 3점을 각각 잇는 선분 GI, IJ 및 JK로 둘러싸이는 도형의 범위 내 또는 상기 선분 상에 있고, 상기 선분 GI는,
좌표 (0.02y2-2.4583y+93.396, y, -0.02y2+1.4583y+6.604)
로 나타내어지고, 또한
상기 선분 IJ 및 JK가 직선인 것이면 바람직하다. 본 개시의 냉매 1C는, 상기 요건이 만족되는 경우, R410A를 기준으로 하는 냉동 능력비가 95% 이상이 되고, GWP가 100 이하가 되고, 또한 중합이나 분해 등의 변화를 일으키기 어려워, 안정성이 우수하다.
본 개시의 냉매 1C는, HFO-1132(E), R32 및 R1234yf의, 이들의 총합을 기준으로 하는 질량%를 각각 x, y 및 z로 할 때, HFO-1132(E), R32 및 R1234yf의 총합이 100질량%가 되는 3성분 조성도에 있어서, 좌표 (x, y, z)가,
점 G (77.5, 6.9, 15.6),
점 H (61.8, 14.6, 23.6) 및
점 K (77.5, 14.6, 7.9)
의 3점을 각각 잇는 선분 GH, HK 및 KG로 둘러싸이는 도형의 범위 내 또는 상기 선분 상에 있고, 상기 선분 GH는,
좌표 (0.02y2-2.4583y+93.396, y, -0.02y2+1.4583y+6.604)
로 나타내어지고, 또한
상기 선분 HK 및 KG가 직선인 것이면 바람직하다. 본 개시의 냉매 1C는, 상기 요건이 만족되는 경우, R410A를 기준으로 하는 냉동 능력비가 95% 이상이 되고, GWP가 100 이하가 되고, 또한 중합이나 분해 등의 변화를 일으키기 어려워, 안정성이 우수하다.
본 개시의 냉매 1C는, 상기의 특성이나 효과를 해치지 않는 범위 내에서, HFO-1132(E), R32 및 R1234yf에 더하여, 추가로 다른 추가적인 냉매를 함유하고 있어도 된다. 이 점에서, 본 개시의 냉매 1C가, HFO-1132(E), R32 및 R1234yf의 합계를, 냉매 1C 전체에 대해 99.5질량% 이상 포함하는 것이 바람직하고, 99.75질량% 이상 포함하는 것이 보다 바람직하고, 99.9질량% 이상 포함하는 것이 더욱 바람직하다.
추가적인 냉매로서는, 특별히 한정되지 않고, 폭넓게 선택할 수 있다. 혼합 냉매는, 추가적인 냉매로서, 1종을 단독으로 포함하고 있어도 되고, 2종 이상을 포함하고 있어도 된다.
본 개시의 냉매 1C는, R410A의 대체 냉매로서의 사용에 적합하다.
(냉매 1C의 실시예)
이하에, 냉매 1C의 실시예를 들어 더욱 상세하게 설명한다. 단, 본 개시의 냉매 1C는, 이들 실시예로 한정되는 것은 아니다.
HFO-1132(E), R32 및 R1234yf의 각 혼합 냉매에 대해, ANSI/ASHRAE34-2013 규격에 따라, 연소 속도를 측정했다. R32의 농도를 5질량%씩 변화시키면서, 연소 속도가 10cm/s를 나타내는 조성을 발견했다. 발견된 조성을 표 18에 나타낸다.
또한, 연소 속도 시험은 도 1a에 나타내는 장치를 이용하여, 이하와 같이 행했다. 우선, 사용한 혼합 냉매는 99.5% 또는 그 이상의 순도로 하고, 진공 게이지 상에 공기의 흔적이 보이지 않게 될 때까지 동결, 펌핑 및 해동의 사이클을 반복함으로써 탈기했다. 폐쇄법에 의해 연소 속도를 측정했다. 초기 온도는 주위 온도로 했다. 점화는, 시료 셀의 중심에서 전극 간에 전기적 스파크를 발생시킴으로써 행했다. 방전의 지속 시간은 1.0~9.9ms로 하고, 점화 에너지는 전형적으로는 약 0.1~1.0J이었다. 슐리렌 사진을 사용하여 불꽃의 확산을 시각화했다. 광을 통과하는 2개의 아크릴 창을 구비한 원통형 용기(내경 : 155mm, 길이 : 198mm)를 시료 셀로서 이용하고, 광원으로서는 크세논 램프를 이용했다. 불꽃의 슐리렌 화상을 고속 디지털 비디오 카메라로 600fps의 프레이밍 속도로 기록하고, PC에 저장했다.
[표 18]
Figure pct00018
이들 결과로부터, HFO-1132(E), R32 및 R1234yf의, 이들의 총합을 기준으로 하는 질량%를 각각 x, y 및 z로 할 때, HFO-1132(E), R32 및 R1234yf의 총합이 100질량%가 되는 도 1j의 3성분 조성도에 있어서, 좌표 (x, y, z)가, 표 18에 나타내는 5점을 각각 잇는 선분 상 또는 당해 선분보다 우측에 있는 경우, ASHRAE의 규격에서 미연성(2L 클래스)이 되는 것을 알 수 있다.
R1234yf는, HFO-1132(E) 및 R32의 어느 것보다 연소 속도가 낮은 것을 알 수 있기 때문이다.
HFO-1132(E), R32 및 R1234yf를, 이들의 총합을 기준으로 하여, 표 19~표 23에 각각 나타낸 질량%로 혼합한 혼합 냉매를 조제했다. 표 19~표 23의 각 혼합 냉매에 대해, R410을 기준으로 하는 성적 계수[Coefficient of Performance(COP)]비 및 냉동 능력비를 각각 구했다. 계산 조건은 이하와 같이 했다.
증발 온도 : 5℃
응축 온도 : 45℃
과열도 : 1K
과냉각도 : 5K
Ecomp(압축 일량) : 0.7kWh
이들 값을, 각 혼합 냉매에 대한 GWP와 함께 표 19~표 23에 나타낸다.
[표 19]
Figure pct00019
[표 20]
Figure pct00020
[표 21]
Figure pct00021
[표 22]
Figure pct00022
[표 23]
Figure pct00023
이들 결과로부터, HFO-1132(E), R32 및 R1234yf의, 이들의 총합을 기준으로 하는 질량%를 각각 x, y 및 z로 할 때, HFO-1132(E), R32 및 R1234yf의 총합이 100질량%가 되는 3성분 조성도에 있어서, 좌표 (x, y, z)가,
점 A (71.1, 0.0, 28.9),
점 C (36.5, 18.2, 45.3),
점 F (47.6, 18.3, 34.1) 및
점 D (72.0, 0.0, 28.0)
의 4점을 각각 잇는 선분 AC, CF, FD, 및 DA로 둘러싸이는 도형(도 1j)의 범위 내 또는 당해 선분 상에 있는 경우, R410A를 기준으로 하는 냉동 능력비가 85% 이상이 되고, GWP가 125 이하가 되고, 또한 ASHRAE의 규격에서 미연성(2L 클래스)이 되는 것을 알 수 있다.
또, 마찬가지로, 좌표 (x, y, z)가,
점 A (71.1, 0.0, 28.9),
점 B (42.6, 14.5, 42.9),
점 E (51.4, 14.6, 34.0) 및
점 D (72.0, 0.0, 28.0)
의 4점을 각각 잇는 선분 AB, BE, ED, 및 DA로 둘러싸이는 도형(도 1j)의 범위 내 또는 당해 선분 상에 있는 경우, R410A를 기준으로 하는 냉동 능력비가 85% 이상이 되고, GWP가 100 이하가 되고, 또한 ASHRAE의 규격에서 미연성(2L 클래스)이 되는 것을 알 수 있다.
또, 마찬가지로, 좌표 (x, y, z)가,
점 G (77.5, 6.9, 15.6),
점 I (55.1, 18.3, 26.6) 및
점 J (77.5, 18.4, 4.1)
의 3점을 각각 잇는 선분 GI, IJ 및 JK로 둘러싸이는 도형(도 1j)의 범위 내 또는 당해 선분 상에 있는 경우, R410A를 기준으로 하는 냉동 능력비가 95% 이상이 되고, GWP가 125 이하가 되고, 또한 중합이나 분해 등의 변화를 일으키기 어려워, 안정성이 우수한 것을 알 수 있다.
또, 마찬가지로, 좌표 (x, y, z)가,
점 G (77.5, 6.9, 15.6),
점 H (61.8, 14.6, 23.6) 및
점 K (77.5, 14.6, 7.9)
의 3점을 각각 잇는 선분 GH, HK 및 KG로 둘러싸이는 도형(도 1j)의 범위 내 또는 당해 선분 상에 있는 경우, R410A를 기준으로 하는 냉동 능력비가 95% 이상이 되고, GWP가 100 이하가 되고, 또한 중합이나 분해 등의 변화를 일으키기 어려워, 안정성이 우수한 것을 알 수 있다.
(1-5-4) 냉매 1D
본 개시의 냉매 1D는, HFO-1132(E), HFO-1123 및 R32를 포함하는 혼합 냉매이다.
본 개시의 냉매 1D는, R410A와 동등한 성적 계수를 갖고, 또한 GWP가 충분히 작다는, R410A 대체 냉매로서 바람직한 제특성을 갖는다.
본 개시의 냉매 1D는, HFO-1132(E), HFO-1123 및 R32의, 이들의 총합을 기준으로 하는 질량%를 각각 x, y 및 z로 할 때, HFO-1132(E), HFO-1123 및 R32의 총합이 100질량%가 되는 3성분 조성도에 있어서, 좌표 (x, y, z)가,
점 O (100.0, 0.0, 0.0),
점 C' (56.7, 43.3, 0.0),
점 D' (52.2, 38.3, 9.5),
점 E' (41.8, 39.8, 18.4) 및
점 A' (81.6, 0.0, 18.4)
의 5점을 각각 잇는 선분 OC', C'D', D'E', E'A' 및 A'O로 둘러싸이는 도형의 범위 내 또는 상기 선분 C'D', D'E' 및 E'A' 상에 있고(단, 점 C' 및 A'를 제외한다),
상기 선분 C'D'는,
좌표 (-0.0297z2-0.1915z+56.7, 0.0297z2+1.1915z+43.3, z)
로 나타내어지고,
상기 선분 D'E'는,
좌표 (-0.0535z2+0.3229z+53.957, 0.0535z2+0.6771z+46.043, z)
로 나타내어지고, 또한
상기 선분 OC', E'A' 및 A'O가 직선인 것이면 바람직하다. 본 개시의 냉매 1D는, 상기 요건이 만족되는 경우, R410A를 기준으로 하는 COP비가 92.5% 이상이 되고, 또한 GWP가 125 이하가 된다.
본 개시의 냉매 1D는, HFO-1132(E), HFO-1123 및 R32의, 이들의 총합을 기준으로 하는 질량%를 각각 x, y 및 z로 할 때, HFO-1132(E), HFO-1123 및 R32의 총합이 100질량%가 되는 3성분 조성도에 있어서, 좌표 (x, y, z)가,
점 O (100.0, 0.0, 0.0),
점 C (77.7, 22.3, 0.0),
점 D (76.3, 14.2, 9.5),
점 E (72.2, 9.4, 18.4) 및
점 A' (81.6, 0.0, 18.4)
의 5점을 각각 잇는 선분 OC, CD, DE, EA' 및 A'O로 둘러싸이는 도형의 범위 내 또는 상기 선분 CD, DE 및 EA' 상에 있고(단, 점 C 및 A'를 제외한다),
상기 선분 CDE는,
좌표 (-0.017z2+0.0148z+77.684, 0.017z2+0.9852z+22.316, z)
로 나타내어지고, 또한
상기 선분 OC, EA' 및 A'O가 직선인 것이면 바람직하다. 본 개시의 냉매 1D는, 상기 요건이 만족되는 경우, R410A를 기준으로 하는 COP비가 95% 이상이 되고, 또한 GWP가 125 이하가 된다.
본 개시의 냉매 1D는, HFO-1132(E), HFO-1123 및 R32의, 이들의 총합을 기준으로 하는 질량%를 각각 x, y 및 z로 할 때, HFO-1132(E), HFO-1123 및 R32의 총합이 100질량%가 되는 3성분 조성도에 있어서, 좌표 (x, y, z)가,
점 O (100.0, 0.0, 0.0),
점 C' (56.7, 43.3, 0.0),
점 D' (52.2, 38.3, 9.5) 및
점 A (90.5, 0.0, 9.5)
의 4점을 각각 잇는 선분 OC', C'D', D'A 및 AO로 둘러싸이는 도형의 범위 내 또는 상기 선분 C'D' 및 D'A 상에 있고(단, 점 C' 및 A를 제외한다),
상기 선분 C'D'는,
좌표 (-0.0297z2-0.1915z+56.7, 0.0297z2+1.1915z+43.3, z)
로 나타내어지고, 또한
상기 선분 OC', D'A 및 AO가 직선인 것이면 바람직하다. 본 개시의 냉매 1D는, 상기 요건이 만족되는 경우, R410A를 기준으로 하는 COP비가 93.5% 이상이 되고, 또한 GWP가 65 이하가 된다.
본 개시의 냉매 1D는, HFO-1132(E), HFO-1123 및 R32의, 이들의 총합을 기준으로 하는 질량%를 각각 x, y 및 z로 할 때, HFO-1132(E), HFO-1123 및 R32의 총합이 100질량%가 되는 3성분 조성도에 있어서, 좌표 (x, y, z)가,
점 O (100.0, 0.0, 0.0),
점 C (77.7, 22.3, 0.0),
점 D (76.3, 14.2, 9.5),
점 A (90.5, 0.0, 9.5)
의 4점을 각각 잇는 선분 OC, CD, DA 및 AO로 둘러싸이는 도형의 범위 내 또는 상기 선분 CD 및 DA 상에 있고(단, 점 C 및 A를 제외한다),
상기 선분 CD는,
좌표 (-0.017z2+0.0148z+77.684, 0.017z2+0.9852z+22.316, z)
로 나타내어지고, 또한
상기 선분 OC, DA 및 AO가 직선인 것이면 바람직하다. 본 개시의 냉매 1D는, 상기 요건이 만족되는 경우, R410A를 기준으로 하는 COP비가 95% 이상이 되고, 또한 GWP가 65 이하가 된다.
본 개시의 냉매 1D는, 상기의 특성이나 효과를 해치지 않는 범위 내에서, HFO-1132(E), HFO-1123 및 R32에 더하여, 추가로 다른 추가적인 냉매를 함유하고 있어도 된다. 이 점에서, 본 개시의 냉매 1D가, HFO-1132(E), HFO-1123 및 R32의 합계를, 냉매 1D 전체에 대해 99.5질량% 이상 포함하는 것이 바람직하고, 99.75질량% 이상 포함하는 것이 보다 바람직하고, 99.9질량% 이상 포함하는 것이 더욱 바람직하다.
추가적인 냉매로서는, 특별히 한정되지 않고, 폭넓게 선택할 수 있다. 혼합 냉매는, 추가적인 냉매로서, 1종을 단독으로 포함하고 있어도 되고, 2종 이상을 포함하고 있어도 된다.
본 개시의 냉매 1D는, R410A의 대체 냉매로서의 사용에 적합하다.
(냉매 1D의 실시예)
이하에, 냉매 1D의 실시예를 들어 더욱 상세하게 설명한다. 단, 본 개시의 냉매 1D는, 이들 실시예로 한정되는 것은 아니다.
HFO-1132(E), HFO-1123 및 R32를, 이들의 총합을 기준으로 하여, 표 24~표 26에 각각 나타낸 질량%로 혼합한 혼합 냉매를 조제했다.
이들 각 혼합 냉매에 대해, R410을 기준으로 하는 COP비 및 냉동 능력[Refrigeration Capacity(Cooling Capacity 또는 Capacity로 표기되는 경우도 있다)]비를 각각 구했다. 계산 조건은 이하와 같이 했다.
증발 온도 : 5℃
응축 온도 : 45℃
과열도 : 1K
과냉각도 : 5K
Ecomp(압축 일량) : 0.7kWh
이들 값을, 각 혼합 냉매에 대한 GWP와 함께 표 24~표 26에 나타낸다.
[표 24]
Figure pct00024
[표 25]
Figure pct00025
[표 26]
Figure pct00026
이들 결과로부터, HFO-1132(E), HFO-1123 및 R32의, 이들의 총합을 기준으로 하는 질량%를 각각 x, y 및 z로 할 때, HFO-1132(E), HFO-1123 및 R1234yf의 총합이 100질량%가 되는 3성분 조성도에 있어서, 좌표 (x, y, z)가,
점 O (100.0, 0.0, 0.0),
점 C' (56.7, 43.3, 0.0),
점 D' (52.2, 38.3, 9.5),
점 E' (41.8, 39.8, 18.4) 및
점 A' (81.6, 0.0, 18.4)
의 5점을 각각 잇는 선분 OC', C'D', D'E', E'A' 및 A'O로 둘러싸이는 도형(도 1k)의 범위 내 또는 상기 선분 C'D', D'E' 및 E'A' 상에 있는 경우(단, 점 C' 및 A'를 제외한다), R410A를 기준으로 하는 COP비가 92.5% 이상이 되고, 또한 GWP가 125 이하가 되는 것을 알 수 있다.
또, 마찬가지로, 좌표 (x, y, z)가,
점 O (100.0, 0.0, 0.0),
점 C (77.7, 22.3, 0.0),
점 D (76.3, 14.2, 9.5),
점 E (72.2, 9.4, 18.4) 및
점 A' (81.6, 0.0, 18.4)
의 5점을 각각 잇는 선분 OC, CD, DE, EA' 및 A'O로 둘러싸이는 도형(도 1k)의 범위 내 또는 상기 선분 CD, DE 및 EA' 상에 있는 경우(단, 점 C 및 A'를 제외한다), R410A를 기준으로 하는 COP비가 95% 이상이 되고, 또한 GWP가 125 이하가 되는 것을 알 수 있다.
또, 마찬가지로, 좌표 (x, y, z)가,
점 O (100.0, 0.0, 0.0),
점 C' (56.7, 43.3, 0.0),
점 D' (52.2, 38.3, 9.5) 및
점 A (90.5, 0.0, 9.5)
의 4점을 각각 잇는 선분 OC', C'D', D'A 및 AO로 둘러싸이는 도형(도 1k)의 범위 내 또는 상기 선분 C'D' 및 D'A 상에 있는 경우(단, 점 C' 및 A를 제외한다), R410A를 기준으로 하는 COP비가 92.5% 이상이 되고, 또한 GWP가 65 이하가 되는 것을 알 수 있다.
또, 마찬가지로, 좌표 (x, y, z)가,
점 O (100.0, 0.0, 0.0),
점 C (77.7, 22.3, 0.0),
점 D (76.3, 14.2, 9.5),
점 A (90.5, 0.0, 9.5)
의 4점을 각각 잇는 선분 OC, CD, DA 및 AO로 둘러싸이는 도형(도 1k)의 범위 내 또는 상기 선분 CD 및 DA 상에 있는 경우(단, 점 C 및 A를 제외한다), R410A를 기준으로 하는 COP비가 95% 이상이 되고, 또한 GWP가 65 이하가 되는 것을 알 수 있다.
한편, 비교예 2, 3 및 4에 나타나는 바와 같이 R32를 포함하지 않는 경우, 이중 결합을 갖는 HFO-1132(E) 및 HFO-1123의 농도가 상대적으로 높아져, 냉매 화합물에 있어서 분해 등의 변질이나 중합을 초래하기 때문에, 바람직하지 않다.
또, 비교예 3, 5 및 7에 나타나는 바와 같이 HFO-1123을 포함하지 않는 경우, 그 연소 억제 효과가 얻어지지 않아, 조성물을 미연성으로 할 수 없기 때문에, 바람직하지 않다.
(1-5-5) 냉매 1E
본 개시의 냉매 1E는, CO2, 그리고 R32, HFO-1132(E) 및 R1234yf를 포함하는 혼합 냉매이다.
본 개시의 냉매 1E는, R410A와 동등한 냉각 능력을 가지며, GWP가 충분히 작고, 또한 미연성이라는, R410A 대체 냉매로서 바람직한 제특성을 갖는다.
본 개시의 냉매 1E는, CO2, 그리고 R32, HFO-1132(E) 및 R1234yf의, 이들의 총합을 기준으로 하는 질량%를 각각 w, 그리고 x, y 및 z로 할 때, R32, HFO-1132(E) 및 R1234yf의 총합이 (100-w)질량%가 되는 3성분 조성도에 있어서, 좌표 (x, y, z)가,
점 I (0.0, 72.0, 28.0-w)
점 J (18.3, 48.5, 33.2-w)
점 K (36.8, 35.6, 27.6-w)
점 L (51.7, 28.9, 19.4-w)
점 B'' (-1.5278w2+2.75w+50.5, 0.0, 1.5278w2-3.75w+49.5)
점 D (-2.9167w+40.317, 0.0, 1.9167w+59.683)
점 C (0.0, -4.9167w+58.317, 3.9167w+41.683)
의 7점을 각각 잇는 곡선 IJ, 곡선 JK 및 곡선 KL, 그리고 직선 LB'', 직선 B''D, 직선 DC 및 직선 CI로 둘러싸이는 도형의 범위 내 또는 상기 선분 상에 있고(단, 직선 B''D 및 직선 CI 상의 점은 제외한다),
1.2＜w≤4.0일 때,
점 I (0.0, 72.0, 28.0-w)
점 J (18.3, 48.5, 33.2-w)
점 K (36.8, 35.6, 27.6-w)
점 L (51.7, 28.9, 19.4-w)
점 B'' (51.6, 0.0, 48.4-w)
점 D (-2.8226w+40.211, 0.0, 1.8226w+59.789)
점 C (0.0, 0.1081w2-5.169w+58.447, -0.1081w2+4.169w+41.553)
의 7점을 각각 잇는 곡선 IJ, 곡선 JK 및 곡선 KL, 그리고 직선 LB'', 직선 B''D, 직선 DC 및 직선 CI로 둘러싸이는 도형의 범위 내 또는 상기 선분 상에 있고(단, 직선 B''D 및 직선 CI 상의 점은 제외한다),
4.0＜w≤7.0일 때,
점 I (0.0, 72.0, 28.0-w)
점 J (18.3, 48.5, 33.2-w)
점 K (36.8, 35.6, 27.6-w)
점 L (51.7, 28.9, 19.4-w)
점 B'' (51.6, 0.0, 48.4-w)
점 D (-2.8w+40.1, 0.0, 1.8w+59.9)
점 C (0.0, 0.0667w2-4.9667w+58.3, -0.0667w2+3.9667w+41.7)
의 7점을 각각 잇는 곡선 IJ, 곡선 JK 및 곡선 KL, 그리고 직선 LB'', 직선 B''D, 직선 DC 및 직선 CI로 둘러싸이는 도형의 범위 내 또는 상기 선분 상에 있고(단, 직선 B''D 및 직선 CI 상의 점은 제외한다), 또한
곡선 IJ는,
좌표 (x, 0.0236x2-1.716x+72, -0.0236x2+0.716x+28-w)
로 나타내어지고,
곡선 JK는,
좌표 (x, 0.0095x2-1.2222x+67.676, -0.0095x2+0.2222x+32.324-w)
로 나타내어지고,
곡선 KL은,
좌표 (x, 0.0049x2-0.8842x+61.488, -0.0049x2-0.1158x+38.512)
로 나타내어지는 것이다.
본 개시의 냉매 1E는, R410A를 기준으로 하는 냉동 능력비가 80% 이상이고, GWP가 350 이하이고, 또한 WCF 미연이 된다.
본 개시의 냉매 1E는, CO2, 그리고 R32, HFO-1132(E) 및 R1234yf의, 이들의 총합을 기준으로 하는 질량%를 각각 w, 그리고 x, y 및 z로 할 때, R32, HFO-1132(E) 및 R1234yf의 총합이 (100-w)질량%가 되는 3성분 조성도에 있어서, 좌표 (x, y, z)가,
0＜w≤1.2일 때,
점 I (0.0, 72.0, 28.0-w)
점 J (18.3, 48.5, 33.2-w)
점 K (36.8, 35.6, 27.6-w)
점 F (-0.0833w+36.717, -4.0833w+5.1833, 3.1666w+58.0997)
점 C (0.0, -4.9167w+58.317, 3.9167w+41.683)
의 5점을 각각 잇는 곡선 IJ 및 곡선 JK, 그리고 직선 KF, 직선 FC 및 직선 CI로 둘러싸이는 도형의 범위 내 또는 상기 선분 상에 있고(단, 직선 CI 상의 점은 제외한다),
1.2＜w≤1.3일 때,
점 I (0.0, 72.0, 28.0-w)
점 J (18.3, 48.5, 33.2-w)
점 K (36.8, 35.6, 27.6-w)
점 F (36.6, -3w+3.9, 2w+59.5)
점 C (0.0, 0.1081w2-5.169w+58.447, -0.1081w2+4.169w+41.553)
의 5점을 각각 잇는 곡선 IJ 및 곡선 JK, 그리고 직선 KF, 직선 FC 및 직선 CI로 둘러싸이는 도형의 범위 내 또는 상기 선분 상에 있고(단, 직선 CI 상의 점은 제외한다),
1.3＜w≤4.0일 때,
점 I (0.0, 72.0, 28.0-w)
점 J (18.3, 48.5, 33.2-w)
점 K (36.8, 35.6, 27.6-w)
점 B' (36.6, 0.0, -w+63.4)
점 D (-2.8226w+40.211, 0.0, 1.8226w+59.789)
점 C (0.0, 0.1081w2-5.169w+58.447, -0.1081w2+4.169w+41.553)
의 6점을 각각 잇는 곡선 IJ 및 곡선 JK, 그리고 직선 KB', 직선 B'D, 직선 DC 및 직선 CI로 둘러싸이는 도형의 범위 내 또는 상기 선분 상에 있고(단, 직선 CI 상의 점은 제외한다),
4.0＜w≤7.0일 때,
점 I (0.0, 72.0, 28.0-w)
점 J (18.3, 48.5, 33.2-w)
점 K (36.8, 35.6, 27.6-w)
점 B' (36.6, 0.0, -w+63.4)
점 D (-2.8w+40.1, 0.0, 1.8w+59.9)
점 C (0.0, 0.0667w2-4.9667w+58.3, -0.0667w2+3.9667w+41.7)
의 6점을 각각 잇는 곡선 IJ 및 곡선 JK, 그리고 직선 KB', 직선 B'D, 직선 DC 및 직선 CI로 둘러싸이는 도형의 범위 내 또는 상기 선분 상에 있고(단, 직선 CI 상의 점은 제외한다), 또한
곡선 IJ는,
좌표 (x, 0.0236x2-1.716x+72, -0.0236x2+0.716x+28-w)
로 나타내어지고,
곡선 JK는,
좌표 (x, 0.0095x2-1.2222x+67.676, -0.0095x2+0.2222x+32.324-w)
로 나타내어지는 것이면 바람직하다. 본 개시의 냉매 1E는, 상기 요건이 만족되는 경우, R410A를 기준으로 하는 냉동 능력비가 80% 이상이 되고, GWP가 250 이하가 되고, 또한 WCF 미연이 된다.
본 개시의 냉매 1E는, CO2, 그리고 R32, HFO-1132(E) 및 R1234yf의, 이들의 총합을 기준으로 하는 질량%를 각각 w, 그리고 x, y 및 z로 할 때, R32, HFO-1132(E) 및 R1234yf의 총합이 (100-w)질량%가 되는 3성분 조성도에 있어서, 좌표 (x, y, z)가,
0＜w≤1.2일 때,
점 I (0.0, 72.0, 28.0-w)
점 J (18.3, 48.5, 33.2-w)
점 E (18.2, -1.1111w2-3.1667w+31.9, 1.1111w2+2.1667w+49.9)
점 C (0.0, -4.9167w+58.317, 3.9167w+41.683)
의 4점을 각각 잇는 곡선 IJ 및 곡선 JK, 그리고 직선 KF, 직선 FC 및 직선 CI로 둘러싸이는 도형의 범위 내 또는 상기 선분 상에 있고(단, 직선 CI 상의 점은 제외한다),
1.2＜w≤4.0일 때,
점 I (0.0, 72.0, 28.0-w)
점 J (18.3, 48.5, 33.2-w)
점 E (-0.0365w+18.26, 0.0623w2-4.5381w+31.856, -0.0623w2+3.5746w+49.884)
점 C (0.0, 0.1081w2-5.169w+58.447, -0.1081w2+4.169w+41.553)
의 4점을 각각 잇는 곡선 IJ 및 곡선 JK, 그리고 직선 KF, 직선 FC 및 직선 CI로 둘러싸이는 도형의 범위 내 또는 상기 선분 상에 있고(단, 직선 CI 상의 점은 제외한다),
4.0＜w≤7.0일 때,
점 I (0.0, 72.0, 28.0-w)
점 J (18.3, 48.5, 33.2-w)
점 E (18.1, 0.0444w2-4.3556w+31.411, -0.0444w2+3.3556w+50.489)
점 C (0.0, 0.0667w2-4.9667w+58.3, -0.0667w2+3.9667w+41.7)
의 4점을 각각 잇는 곡선 IJ 및 곡선 JK, 그리고 직선 KF, 직선 FC 및 직선 CI로 둘러싸이는 도형의 범위 내 또는 상기 선분 상에 있고(단, 직선 CI 상의 점은 제외한다), 또한
곡선 IJ는,
좌표 (x, 0.0236x2-1.716x+72, -0.0236x2+0.716x+28-w)
로 나타내어지는 것이면 바람직하다. 본 개시의 냉매 1E는, 상기 요건이 만족되는 경우, R410A를 기준으로 하는 냉동 능력비가 80% 이상이 되고, GWP가 125 이하가 되고, 또한 WCF 미연이 된다.
본 개시의 냉매 1E는, CO2, 그리고 R32, HFO-1132(E) 및 R1234yf의, 이들의 총합을 기준으로 하는 질량%를 각각 w, 그리고 x, y 및 z로 할 때, R32, HFO-1132(E) 및 R1234yf의 총합이 (100-w)질량%가 되는 3성분 조성도에 있어서, 좌표 (x, y, z)가,
0＜w≤0.6일 때,
점 G (-5.8333w2-3.1667w+22.2, 7.0833w2+1.4167w+26.2, -1.25w2+0.75w+51.6)
점 O (36.8, 0.8333w2+1.8333w+22.6, -0.8333w2-2.8333w+40.6)
점 P (51.7, 1.1111w2+20.5, -1.1111w2-w+27.8)
점 B'' (-1.5278w2+2.75w+50.5, 0.0, 1.5278w2-3.75w+49.5)
점 D (-2.9167w+40.317, 0.0, 1.9167w+59.683)
의 5점을 각각 잇는 곡선 GO 및 곡선 OP, 그리고 직선 PB'', 직선 B''D 및 직선 DG로 둘러싸이는 도형의 범위 내 또는 상기 선분 상에 있고(단, 직선 B''D 상의 점은 제외한다),
0.6＜w≤1.2일 때,
점 G (-5.8333w2-3.1667w+22.2, 7.0833w2+1.4167w+26.2, -1.25w2+0.75w+51.6)
점 N (18.2, 0.2778w2+3w+27.7, -0.2778w2-4w+54.1)
점 O (36.8, 0.8333w2+1.8333w+22.6, -0.8333w2-2.8333w+40.6)
점 P (51.7, 1.1111w2+20.5, -1.1111w2-w+27.8)
점 B'' (-1.5278w2+2.75w+50.5, 0.0, 1.5278w2-3.75w+49.5)
점 D (-2.9167w+40.317, 0.0, 1.9167w+59.683)
의 6점을 각각 잇는 곡선 GN, 곡선 NO, 및 곡선 OP, 그리고 직선 PB'', 직선 B''D 및 직선 DG로 둘러싸이는 도형의 범위 내 또는 상기 선분 상에 있고(단, 직선 B''D 상의 점은 제외한다), 또한
곡선 GO는,
0＜w≤0.6일 때,
좌표 (x, (0.00487w2-0.0059w+0.0072)x2+(-0.279w2+0.2844w-0.6701)x+3.7639w2-0.2467w+37.512, 100-w-x-y)
로 나타내어지고,
곡선 GN은,
0.6＜w≤1.2일 때,
좌표 (x, (0.0122w2-0.0113w+0.0313)x2+(-0.3582w2+0.1624w-1.4551)x+2.7889w2+3.7417w+43.824, 100-w-x-y)
로 나타내어지고,
곡선 NO는,
0.6＜w≤1.2일 때,
좌표 (x, (0.00487w2-0.0059w+0.0072)x2+(-0.279w2+0.2844w-0.6701)x+3.7639w2-0.2467w+37.512, 100-w-x-y)
로 나타내어지고,
곡선 OP는,
0＜w≤1.2일 때,
좌표 (x, (0.0074w2-0.0133w+0.0064)x2+(-0.5839w2+1.0268w-0.7103)x+11.472w2-17.455w+40.07, 100-w-x-y)
로 나타내어지고,
1.2＜w≤4.0일 때,
점 M (0.0, -0.3004w2+2.419w+55.53, 0.3004w2-3.419w+44.47)
점 W (10.0, -0.3645w2+3.5024w+44.422, 0.3645w2-4.5024w+55.57)
점 N (18.2, -0.3773w2+3.319w+28.26, 0.3773w2-4.319w+53.54)
점 O (36.8, -0.1392w2+1.4381w+24.475, 0.1392w2-2.4381w+38.725)
점 P (51.7, -0.2381w2+1.881w+20.186, 0.2381w2-2.881w+28.114)
점 B'' (51.6, 0.0, -w+48.4)
점 D (-2.8226w+40.211, 0.0, 1.8226w+59.789)
점 C (0.0, 0.1081w2-5.169w+58.447, -0.1081w2+4.169w+41.553)
의 8점을 각각 잇는 곡선 MW, 곡선 WN, 곡선 NO 및 곡선 OP, 그리고 직선 PB'', 직선 B''D, 직선 DC 및 직선 CM으로 둘러싸이는 도형의 범위 내 또는 상기 선분 상에 있고(단, 직선 B''D 및 직선 CM 상의 점은 제외한다), 또한
곡선 MW는,
좌표 (x, (0.0043w2-0.0359w+0.1509)x2+(-0.0493w2+0.4669w-3.6193)x-0.3004w2+2.419w+55.53, 100-w-x-y)
로 나타내어지고,
곡선 WN은,
좌표 (x, (0.0055w2-0.0326w+0.0665)x2+(-0.1571w2+0.8981w-2.6274)x+0.6555w2-2.2153w+54.044, 100-w-x-y)
로 나타내어지고,
곡선 NO는,
좌표 (x, (-0.00062w2+0.0036w+0.0037)x2+(0.0375w2-0.239w-0.4977)x-0.8575w2+6.4941w+36.078, 100-w-x-y)
로 나타내어지고,
곡선 OP는,
좌표 (x, (-0.000463w2+0.0024w-0.0011)x2+(0.0457w2-0.2581w-0.075)x-1.355w2+8.749w+27.096, 100-w-x-y)
로 나타내어지고,
4.0＜w≤7.0일 때,
점 M (0.0, -0.0667w2+0.8333w+58.133, 0.0667w2-1.8333w+41.867)
점 W (10.0, -0.0667w2+1.1w+39.267, 0.0667w2-2.1w+50.733)
점 N (18.2, -0.0889w2+1.3778w+31.411, 0.0889w2-2.3778w+50.389)
점 O (36.8, -0.0444w2+0.6889w+25.956, 0.0444w2-1.6889w+37.244)
점 P (51.7, -0.0667w2+0.8333w+21.633, 0.0667w2-1.8333w+26.667)
점 B'' (51.6, 0.0, -w+48.4)
점 D (-2.8w+40.1, 0.0, 1.8w+59.9)
점 C (0.0, 0.0667w2-4.9667w+58.3, -0.0667w2+3.9667w+41.7)
의 8점을 각각 잇는 곡선 MW, 곡선 WN, 곡선 NO 및 곡선 OP, 그리고 직선 PB'', 직선 B''D, 직선 DC 및 직선 CM으로 둘러싸이는 도형의 범위 내 또는 상기 선분 상에 있고(단, 직선 B''D 및 직선 CM 상의 점은 제외한다), 또한
곡선 MW는,
좌표 (x, (0.00357w2-0.0391w+0.1756)x2+(-0.0356w2+0.4178w-3.6422)x-0.0667w2+0.8333w+58.103, 100-w-x-y)
로 나타내어지고,
곡선 WN은,
좌표 (x, (-0.002061w2+0.0218w-0.0301)x2+(0.0556w2-0.5821w-0.1108)x-0.4158w2+4.7352w+43.383, 100-w-x-y)
로 나타내어지고,
곡선 NO는,
좌표 (x, 0.0082x2+(0.0022w2-0.0345w-0.7521)x-0.1307w2+2.0247w+42.327, 100-w-x-y)
로 나타내어지고,
곡선 OP는,
좌표 (x, (-0.0006258w2+0.0066w-0.0153)x2+(0.0516w2-0.5478w+0.9894)x-1.074w2+11.651w+10.992, 100-w-x-y)
로 나타내어지는 것이면 바람직하다. 본 개시의 냉매 1E는, 상기 요건이 만족되는 경우, R410A를 기준으로 하는 냉동 능력비가 80% 이상이 되고, GWP가 350 이하가 되고, 또한 ASHRAE 미연이 된다.
본 개시의 냉매 1E는, CO2, 그리고 R32, HFO-1132(E) 및 R1234yf의, 이들의 총합을 기준으로 하는 질량%를 각각 w, 그리고 x, y 및 z로 할 때, R32, HFO-1132(E) 및 R1234yf의 총합이 (100-a)질량%가 되는 3성분 조성도에 있어서, 좌표 (x, y, z)가,
0＜w≤0.6일 때,
점 G (-5.8333w2-3.1667w+22.2, 7.0833w2-1.4167w+26.2, -1.25w2+3.5834w+51.6)
점 O (36.8, 0.8333w2+1.8333w+22.6, -0.8333w2-2.8333w+40.6)
점 F (-0.0833w+36.717, -4.0833w+5.1833, 3.1666w+58.0997)
의 3점을 각각 잇는 곡선 GO, 및 직선 OF 및 직선 FG로 둘러싸이는 도형의 범위 내 또는 상기 선분 상에 있고, 또한
곡선 GO는,
좌표 (x, (0.00487w2-0.0059w+0.0072)x2+(-0.279w2+0.2844w-0.6701)x+3.7639w2-0.2467w+37.512, 100-w-x-y)
로 나타내어지고,
0.6＜w≤1.2일 때,
점 G (-5.8333w2-3.1667w+22.2, 7.0833w2-1.4167w+26.2, -1.25w2+3.5834w+51.6)
점 N (18.2, 0.2778w2+3.0w+27.7, -0.2778w2-4.0w+54.1)
점 O (36.8, 0.8333w2+1.8333w+22.6, -0.8333w2-2.8333w+40.6)
점 F (-0.0833w+36.717, -4.0833w+5.1833, 3.1666w+58.0997)
의 4점을 각각 잇는 곡선 GN 및 곡선 NO, 그리고 직선 OF 및 직선 FG로 둘러싸이는 도형의 범위 내 또는 상기 선분 상에 있고, 또한
곡선 GN은,
0.6＜w≤1.2일 때,
좌표 (x, (0.0122w2-0.0113w+0.0313)x2+(-0.3582w2+0.1624w-1.4551)x+2.7889w2+3.7417w+43.824, 100-w-x-y)
로 나타내어지고,
곡선 NO는,
0.6＜w≤1.2일 때,
좌표 (x, (0.00487w2-0.0059w+0.0072)x2+(-0.279w2+0.2844w-0.6701)x+3.7639w2-0.2467w+37.512, 100-w-x-y)
로 나타내어지고,
1.2＜w≤1.3일 때,
점 M (0.0, -0.3004w2+2.419w+55.53, 0.3004w2-3.419w+44.47)
점 W (10.0, -0.3645w2+3.5024w+34.422, 0.3645w2-4.5024w+55.578)
점 N (18.2, -0.3773w2+3.319w+28.26, 0.3773w2-4.319w+53.54)
점 O (36.8, -0.1392w2+1.4381w+24.475, 0.1392w2-2.4381w+38.725)
점 F (36.6, -3w+3.9, 2w+59.5)
점 C (0.1081w2-5.169w+58.447, 0.0, -0.1081w2+4.169w+41.553)
의 6점을 각각 잇는 곡선 MW, 곡선 WN 및 곡선 NO, 그리고 직선 OF 및 직선 FC 및 직선 CM으로 둘러싸이는 도형의 범위 내 또는 상기 선분 상에 있고(단, 직선 CM 상의 점은 제외한다), 또한
곡선 MW는,
좌표 (x, (0.0043w2-0.0359w+0.1509)x2+(-0.0493w2+0.4669w-3.6193)x-0.3004w2+2.419w+55.53, 100-w-x-y)
로 나타내어지고,
곡선 WN은,
좌표 (x, (0.0055w2-0.0326w+0.0665)x2+(-0.1571w2+0.8981w-2.6274)x+0.6555w2-2.2153w+54.044, 100-w-x-y)
로 나타내어지고,
곡선 NO는,
좌표 (x, (-0.00062w2+0.0036w+0.0037)x2+(0.0375w2-0.239w-0.4977)x-0.8575w2+6.4941w+36.078, 100-w-x-y)
로 나타내어지고,
1.3＜w≤4.0일 때,
점 M (0.0, -0.3004w2+2.419w+55.53, 0.3004w2-3.419w+44.47)
점 W (10.0, -0.3645w2+3.5024w+34.422, 0.3645w2-4.5024w+55.578)
점 N (18.2, -0.3773w2+3.319w+28.26, 0.3773w2-4.319w+53.54)
점 O (36.8, -0.1392w2+1.4381w+24.475, 0.1392w2-2.4381w+38.725)
점 B' (36.6, 0.0, -w+63.4)
점 D (-2.8226w+40.211, 0.0, 1.8226w+59.789)
점 C (0.0, 0.1081w2-5.169w+58.447, -0.1081w2+4.169w+41.553)
의 7점을 각각 잇는 곡선 MW, 곡선 WN 및 곡선 NO, 그리고 직선 OB', 직선 B'D, 및 직선 DC 및 직선 CM으로 둘러싸이는 도형의 범위 내 또는 상기 선분 상에 있고(단, 직선 CM 상의 점은 제외한다), 또한
곡선 MW는,
좌표 (x, (0.0043w2-0.0359w+0.1509)x2+(-0.0493w2+0.4669w-3.6193)x-0.3004w2+2.419w+55.53, 100-w-x-y)
로 나타내어지고,
곡선 WN은,
좌표 (x, (0.0055w2-0.0326w+0.0665)x2+(-0.1571w2+0.8981w-2.6274)x+0.6555w2-2.2153w+54.044, 100-w-x-y)
곡선 NO는,
좌표 (x, (-0.00062w2+0.0036w+0.0037)x2+(0.0457w2-0.2581w-0.075)x-1.355w2+8.749w+27.096, 100-w-x-y)
로 나타내어지고,
4.0＜w≤7.0일 때,
점 M (0.0, -0.0667w2+0.8333w+58.133, 0.0667w2-1.8333w+41.867)
점 W (10.0, -0.0667w2+1.1w+39.267, 0.0667w2-2.1w+50.733)
점 N (18.2, -0.0889w2+1.3778w+31.411, 0.0889w2-2.3778w+50.389)
점 O (36.8, -0.0444w2+0.6889w+25.956, 0.0444w2-1.6889w+37.244)
점 B' (36.6, 0.0, -w+63.4)
점 D (-2.8w+40.1, 0.0, 1.8w+59.9)
점 C (0.0, 0.0667w2-4.9667w+58.3, -0.0667w2+3.9667w+41.7)
의 7점을 각각 잇는 곡선 MW, 곡선 WN 및 곡선 NO, 그리고 직선 OB', 직선 B'D, 및 직선 DC 및 직선 CM으로 둘러싸이는 도형의 범위 내 또는 상기 선분 상에 있고(단, 직선 CM 상의 점은 제외한다), 또한
곡선 MW는,
좌표 (x, (0.00357w2-0.0391w+0.1756)x2+(-0.0356w2+0.4178w-3.6422)x-0.0667w2+0.8333w+58.103, 100-w-x-y)
로 나타내어지고,
곡선 WN은,
좌표 (x, (-0.002061w2+0.0218w-0.0301)x2+(0.0556w2-0.5821w-0.1108)x-0.4158w2+4.7352w+43.383, 100-w-x-y)
곡선 NO는,
좌표 (x, (0.0082x2+(0.0022w2-0.0345w-0.7521)x-0.1307w2+2.0247w+42.327, 100-w-x-y)
로 나타내어지는 것이면 바람직하다. 본 개시의 냉매 1E는, 상기 요건이 만족되는 경우, R410A를 기준으로 하는 냉동 능력비가 80% 이상이 되고, GWP가 250 이하가 되고, 또한 ASHRAE 미연이 된다.
본 개시의 냉매 1E는, CO2, 그리고 R32, HFO-1132(E) 및 R1234yf의, 이들의 총합을 기준으로 하는 질량%를 각각 w, 그리고 x, y 및 z로 할 때, R32, HFO-1132(E) 및 R1234yf의 총합이 (100-a)질량%가 되는 3성분 조성도에 있어서, 좌표 (x, y, z)가,
1.2＜w≤4.0일 때,
점 M (0.0, -0.3004w2+2.419w+55.53, 0.3004w2-3.419w+44.47)
점 W (10.0, -0.3645w2+3.5024w+34.422, 0.3645w2-4.5024w+55.578)
점 N (18.2, -0.3773w2+3.319w+28.26, 0.3773w2-4.319w+53.54)
점 E (-0.0365w+18.26, 0.0623w2-4.5381w+31.856, -0.0623w2+3.5746w+49.884)
점 C (0.0, 0.1081w2-5.169w+58.447, -0.1081w2+4.169w+41.553)
의 5점을 각각 잇는 곡선 MW 및 곡선 WN, 그리고 직선 NE, 직선 EC 및 직선 CM으로 둘러싸이는 도형의 범위 내 또는 상기 선분 상에 있고(단, 직선 CM 상의 점은 제외한다), 또한
곡선 MW는,
좌표 (x, (0.0043w2-0.0359w+0.1509)x2+(-0.0493w2+0.4669w-3.6193)x-0.3004w2+2.419w+55.53, 100-w-x-y)
로 나타내어지고,
곡선 WN은,
좌표 (x, (0.0055w2-0.0326w+0.0665)x2+(-0.1571w2+0.8981w-2.6274)x+0.6555w2-2.2153w+54.044, 100-w-x-y)
로 나타내어지고,
4.0＜w≤7.0일 때,
점 M (0.0, -0.0667w2+0.8333w+58.133, 0.0667w2-1.8333w+41.867)
점 W (10.0, -0.0667w2+1.1w+39.267, 0.0667w2-2.1w+50.733)
점 N (18.2, -0.0889w2+1.3778w+31.411, 0.0889w2-2.3778w+50.389)
점 E (18.1, 0.0444w2-4.3556w+31.411, -0.0444w2+3.3556w+50.489)
점 C (0.0, 0.0667w2-4.9667w+58.3, -0.0667w2+3.9667w+41.7)
의 5점을 각각 잇는 곡선 MW 및 곡선 WN, 그리고 직선 NE, 직선 EC 및 직선 CM으로 둘러싸이는 도형의 범위 내 또는 상기 선분 상에 있고(단, 직선 CM 상의 점은 제외한다), 또한
곡선 MW는,
좌표 (x, (0.00357w2-0.0391w+0.1756)x2+(-0.0356w2+0.4178w-3.6422)x-0.0667w2+0.8333w+58.103, 100-w-x-y)
로 나타내어지고,
곡선 WN은,
좌표 (x, (-0.002061w2+0.0218w-0.0301)x2+(0.0556w2-0.5821w-0.1108)x-0.4158w2+4.7352w+43.383, 100-w-x-y)
로 나타내어지는 것이면 바람직하다. 본 개시의 냉매 1E는, 상기 요건이 만족되는 경우, R410A를 기준으로 하는 냉동 능력비가 80% 이상이 되고, GWP가 125 이하가 되고, 또한 ASHRAE 미연이 된다.
본 개시의 냉매 1E는, 상기의 특성이나 효과를 해치지 않는 범위 내에서, CO2, 그리고 R32, HFO-1132(E) 및 R1234yf에 더하여, 추가로 다른 추가적인 냉매를 함유하고 있어도 된다. 이 점에서, 본 개시의 냉매 1E가, CO2, 그리고 R32, HFO-1132(E) 및 R1234yf의 합계를, 냉매 전체에 대해 99.5질량% 이상 포함하는 것이 바람직하고, 99.75질량% 이상 포함하는 것이 보다 바람직하고, 99.9질량% 이상 포함하는 것이 더욱 바람직하다.
추가적인 냉매로서는, 특별히 한정되지 않고, 폭넓게 선택할 수 있다. 혼합 냉매는, 추가적인 냉매로서, 1종을 단독으로 포함하고 있어도 되고, 2종 이상을 포함하고 있어도 된다.
본 개시의 냉매 1E는, 냉동기에 있어서의 작동 유체로서 바람직하게 사용할 수 있다.
본 개시의 조성물은, R410A의 대체 냉매로서의 사용에 적합하다.
(냉매 1E의 실시예)
이하에, 냉매 1E의 실시예를 들어 더욱 상세하게 설명한다. 단, 본 개시의 냉매 1D는, 이들 실시예로 한정되는 것은 아니다.
CO2, 그리고 R32, HFO-1132(E) 및 R1234yf의 각 혼합 냉매에 대해, ANSI/ASHRAE34-2013 규격에 따라, 연소 속도를 측정했다. CO2의 농도를 변화시키면서, 연소 속도가 10cm/s를 나타내는 조성을 발견했다. 발견된 조성을 표 27~표 29에 나타낸다.
또한, 연소 속도 시험은 도 1a에 나타내는 장치를 이용하여, 이하와 같이 행했다. 우선, 사용한 혼합 냉매는 99.5% 또는 그 이상의 순도로 하고, 진공 게이지 상에 공기의 흔적이 보이지 않게 될 때까지 동결, 펌핑 및 해동의 사이클을 반복함으로써 탈기했다. 폐쇄법에 의해 연소 속도를 측정했다. 초기 온도는 주위 온도로 했다. 점화는, 시료 셀의 중심에서 전극 간에 전기적 스파크를 발생시킴으로써 행했다. 방전의 지속 시간은 1.0~9.9ms로 하고, 점화 에너지는 전형적으로는 약 0.1~1.0J이었다. 슐리렌 사진을 사용하여 불꽃의 퍼짐을 시각화했다. 광을 통과하는 2개의 아크릴창을 구비한 원통형 용기(내경：155mm, 길이：198mm)를 시료 셀로서 이용하고, 광원으로서는 크세논 램프를 이용했다. 불꽃의 슐리렌 화상을 고속 디지털 비디오 카메라로 600fps의 프레이밍 속도로 기록하고, PC에 저장했다.
WCFF 농도는, WCF 농도를 초기 농도로 하여 NIST Standard Reference Data Base Refleak Version 4.0에 의해 누설 시뮬레이션을 행함으로써 구했다.
[표 27]
Figure pct00027
[표 28]
Figure pct00028
[표 29]
Figure pct00029
이들 결과로부터, CO2, 그리고 R32, HFO-1132(E) 및 R1234yf의, 이들의 총합을 기준으로 하는 질량%를 각각 w, 그리고 x, y 및 z로 할 때, R32, HFO-1132(E) 및 R1234yf의 총합이 (100-w)질량%가 되는 도 1b~도 1i의 3성분 조성도에 있어서, 좌표 (x, y, z)가, 점 I, J, K 및 L을 각각 잇는 선분 상 또는 당해 선분보다 하측에 있는 경우, WCF 미연이 되는 것을 알 수 있다.
또, 도 1b의 3성분 조성도에 있어서, 좌표 (x, y, z)가, 점 M, N, O 및 P를 각각 잇는 선분 상 또는 당해 선분보다 하측에 있는 경우, ASHRAE 미연이 되는 것을 알 수 있다.
R32, HFO-1132(E) 및 R1234yf를, 이들의 총합을 기준으로 하여, 표 30~표 40에 각각 나타낸 질량%로 혼합한 혼합 냉매를 조제했다. 표 30~표 37의 각 혼합 냉매에 대해, R410을 기준으로 하는 성적 계수[oefficient of Performance(COP)]비 및 냉동 능력비를 각각 구했다.
R1234yf, 및, R410A(R32=50%/R125=50%)의 혼합물을 함유하는 조성물의 GWP는, IPCC(Intergovernmental Panel on Climate Change) 제4차 보고서의 값에 의거하여 평가했다. HFO-1132(E)의 GWP는 기재가 없으나, HFO-1132a(GWP=1 이하), HFO-1123(GWP=0.3, 특허문헌 1에 기재)으로부터, 그 GWP를 1로 상정했다. R410A 및 HFO-1132(E), HFO-1123, R1234yf와의 혼합물을 함유하는 조성물의 냉동 능력은, National Institute of Science and Technology(NIST) Reference Fluid Thermodynamic and Transport Properties Database(Refprop 9.0)를 사용하여, 하기 조건으로 혼합 냉매의 냉동 사이클 이론 계산을 실시함으로써 구했다.
증발 온도：5℃
응축 온도：45℃
과열도：5K
과냉각도；5K
Ecomp(압축 일량)：0.7kWh
이들 값을, 각 혼합 냉매에 대한 GWP와 함께 표 30~표 37에 나타낸다. 또한, 표 30~표 37은, CO2 농도가 0질량%, 0.6질량%, 1.2질량%, 1.3질량%, 2.5질량%, 4질량%, 5.5질량%, 7질량%인 경우를 각각 나타내고 있다.
[표 30]
Figure pct00030
[표 31]
Figure pct00031
[표 32]
Figure pct00032
[표 33]
Figure pct00033
[표 34]
Figure pct00034
[표 35]
Figure pct00035
[표 36]
Figure pct00036
[표 37]
Figure pct00037
[표 38]
Figure pct00038
[표 39]
Figure pct00039
[표 40]
Figure pct00040
[표 41]
Figure pct00041
[표 42]
Figure pct00042
[표 43]
Figure pct00043
[표 44]
Figure pct00044
[표 45]
Figure pct00045
[표 46]
Figure pct00046
이들 결과로부터, CO2, 그리고 R32, HFO-1132(E) 및 R1234yf의, 이들의 총합을 기준으로 하는 질량%를 각각 w 그리고 x, y 및 z로 할 때, R32, HFO-1132(E) 및 R1234yf의 총합이 (100-w)질량%가 되는 도 1b~도 1i의 3성분 조성도에 있어서, 좌표 (x, y, z)가, 직선 A''B''의 선 상에 있을 때에 당해 혼합 냉매의 GWP가 350이 되고, 당해 선보다 우측에 위치할 때에에 당해 혼합 냉매의 GWP가 350 미만이 되는 것을 알 수 있다. 또, 도 1b~도 1i의 3성분 조성도에 있어서, 좌표 (x, y, z)가, 직선 A'B'의 선 상에 있을 때에 당해 혼합 냉매의 GWP가 250이 되고, 당해 선보다 우측에 위치할 때에 당해 혼합 냉매의 GWP가 250 미만이 되는 것을 알 수 있다. 또한, 도 1b~도 1i의 3성분 조성도에 있어서, 좌표 (x, y, z)가, 직선 AB의 선 상에 있을 때에 당해 혼합 냉매의 GWP가 125가 되고, 당해 선보다 우측에 위치할 때에 당해 혼합 냉매의 GWP가 125 미만이 되는 것을 알 수 있다.
점 D 및 점 C를 잇는 직선이, R410A를 기준으로 하는 냉동 능력비가 80%가 되는 점을 잇는 곡선보다 대체로 약간 좌측에 위치하는 것을 알 수 있다. 따라서, 좌표 (x, y, z)가, 점 D 및 점 C를 잇는 직선보다 좌측에 있는 경우에, R410A를 기준으로 하는 당해 혼합 냉매의 냉동 능력비가 80% 이상이 되는 것을 알 수 있다.
점 A 및 B, A' 및 B', 그리고 A'' 및 B''의 좌표는, 상기의 표에 기재되는 각 점에 의거하여 근사식을 구함으로써 결정했다. 구체적으로는 표 47(점 A 및 B), 표 48(점 A' 및 B') 그리고 표 49(점 A'' 및 B'')에 나타내는 바와 같이 계산을 행했다.
[표 47]
Figure pct00047
[표 48]
Figure pct00048
[표 49]
Figure pct00049
점 C~G의 좌표는, 상기의 표에 기재되는 각 점에 의거하여 근사식을 구함으로써 결정했다. 구체적으로는 표 50 및 표 51에 나타내는 바와 같이 계산을 행했다.
[표 50]
Figure pct00050
[표 51]
Figure pct00051
곡선 IJ, 곡선 JK 및 곡선 KL 상의 점의 좌표는, 상기의 표에 기재되는 각 점에 의거하여 근사식을 구함으로써 결정했다. 구체적으로는 표 52에 나타내는 바와 같이 계산을 행했다.
[표 52]
Figure pct00052
곡선 MW 및 곡선 WM 상의 점의 좌표는, 상기의 표에 기재되는 각 점에 의거하여 근사식을 구함으로써 결정했다. 구체적으로는 표 53(0질량%＜CO2 농도≤1.2질량%일 때), 표 54(1.2질량%＜CO2 농도≤4.0질량%일 때), 표 55(4.0질량%＜CO2 농도≤7.0질량%일 때)에 나타내는 바와 같이 계산을 행했다.
[표 53]
Figure pct00053
[표 54]
Figure pct00054
[표 55]
Figure pct00055
곡선 NO 및 곡선 OP 상의 점의 좌표는, 상기의 표에 기재되는 각 점에 의거하여 근사식을 구함으로써 결정했다. 구체적으로는 표 56(0질량%＜CO2 농도≤1.2질량%일 때), 표 57(1.2질량%＜CO2 농도≤4.0질량%일 때) 및 표 58(4.0질량%＜CO2 농도≤7.0질량%일 때)에 나타내는 바와 같이 계산을 행했다.
[표 56]
Figure pct00056
[표 57]
Figure pct00057
[표 58]
Figure pct00058
(1-6) 각종 냉매 2
이하, 본 개시에 있어서 이용되는 냉매인 냉매 2A~냉매 2E에 대해, 상세하게 설명한다.
또한, 이하의 냉매 2A, 냉매 2B, 냉매 2C, 냉매 2D 및 냉매 2E의 각 기재는, 각각 독립되어 있으며, 점이나 선분을 나타내는 알파벳, 실시예의 번호 및 비교예의 번호는, 모두 냉매 2A, 냉매 2B, 냉매 2C, 냉매 2D 및 냉매 2E 사이에서 각각 독립인 것으로 한다. 예를 들면, 냉매 2A의 실시예 1과 냉매 2B의 실시예 1은, 서로 상이한 실시형태에 대한 실시예를 나타내고 있다.
(1-6-1) 냉매 2A
냉매 2A로서는, 「냉매 2A1」 및 「냉매 2A2」를 들 수 있다. 이하, 냉매 2A1 및 냉매 2A2에 대해 각각 설명한다. 본 개시에 있어서, 냉매 2A1 및 냉매 2A2는, 각각 혼합 냉매이다.
(1-6-1-1) 냉매 2A1
냉매 2A1은, HFO-1132(E), HFC-32 및 HFO-1234yf를 필수 성분으로서 함유하는 혼합 냉매이다. 이하, 본 항목에 있어서, HFO-1132(E), HFC-32 및 HFO-1234yf를 「3성분」이라고도 칭한다.
냉매 2A1 전체에 있어서의, 3성분의 총 농도는 99.5질량% 이상이다. 바꾸어 말하면, 냉매 2A1은, 3성분을 이들의 농도의 총합으로 99.5질량% 이상 함유한다.
냉매 2A1에 있어서, 3성분의 질량비는, 당해 3성분을 각 꼭짓점으로 하는 삼각 조성도에 있어서,
점 A (HFO-1132(E)/HFC-32/HFO-1234yf=51.8/1.0/47.2질량%),
점 B (HFO-1132(E)/HFC-32/HFO-1234yf=35.3/1.0/63.7질량%),
점 C (HFO-1132(E)/HFC-32/HFO-1234yf=10.1/18.0/71.9질량%) 및
점 D (HFO-1132(E)/HFC-32/HFO-1234yf=27.8/18.0/54.2질량%)
의 4점을 지나는 도형으로 둘러싸인 영역의 범위 내에 있다.
바꾸어 말하면, 냉매 2A1에 있어서, 3성분의 질량비는, 당해 3성분을 각 꼭짓점으로 하는 도 2a의 삼각 조성도에 나타내어지는：
점 A (HFO-1132(E)/HFC-32/HFO-1234yf=51.8/1.0/47.2질량%),
점 B (HFO-1132(E)/HFC-32/HFO-1234yf=35.3/1.0/63.7질량%),
점 C (HFO-1132(E)/HFC-32/HFO-1234yf=10.1/18.0/71.9질량%) 및
점 D (HFO-1132(E)/HFC-32/HFO-1234yf=27.8/18.0/54.2질량%)
의 4점을 각각 잇는 직선 a, 곡선 b, 직선 c 및 곡선 d로 둘러싸인 영역의 범위 내에 있다.
본 항목에 있어서, 3성분을 각 꼭짓점으로 하는 삼각 조성도란, 도 2a에 나타내는 바와 같이, 상기 3성분(HFO-1132(E), HFC-32 및 HFO-1234yf)을 꼭짓점으로 하고, HFO-1132(E), HFC-32 및 HFO-1234yf의 농도의 총합을 100질량%로 하는 3성분 조성도를 의미한다.
냉매 2A1은, 이러한 구성을 가짐으로써, (1) GWP가 충분히 작은 것(125 이하), (2) R404A의 대체 냉매로서 이용한 경우에, R404A와 동등 이상의 냉동 능력 및 성적 계수(COP)를 갖는 것, 그리고 (3) ANSI/ASHRAE34-2013 규격에 따라 측정된 연소 속도가 5cm/s 이하인 것이라는 제특성을 갖는다.
본 항목에 있어서, R404A와 동등 이상의 성적 계수(COP)란, R404A에 대한 COP비가 100% 이상(바람직하게는 102% 이상, 보다 바람직하게는 103% 이상)인 것을 의미하고, R404A와 동등 이상의 냉동 능력이란, R404A에 대한 냉동 능력비가 95% 이상(바람직하게는 100% 이상, 보다 바람직하게는 102% 이상, 가장 바람직하게는 103% 이상)인 것을 의미한다. 또, GWP가 충분히 작다란, GWP가 125 이하, 바람직하게는 110 이하, 보다 바람직하게는 100 이하, 더욱 바람직하게는 75 이하인 것을 의미한다.
도 2a에 있어서, 점 A, 점 B, 점 C 및 점 D는 흰색 원(○)으로 나타내어지는, 상기 좌표를 갖는 점이다.
점 A, B, C 및 D의 기술적 의미는 다음과 같다. 또, 각 점의 농도(질량%)는, 후술하는 실시예에서 구한 값과 동일하다.
A：ANSI/ASHRAE34-2013 규격에 따라 측정된 연소 속도가 5cm/s이며, HFC-32의 농도(질량%)가 1.0질량%인 질량비
B：HFC-32의 농도(질량%)가 1.0질량%이며, 냉동 능력이 R404A에 대해 95%인 질량비
C：냉동 능력이 R404A에 대해 95%이며, GWP가 125인 질량비
D：GWP가 125이고, ANSI/ASHRAE34-2013 규격에 따라 측정된 연소 속도가 5cm/s인 질량비
「ANSI/ASHRAE34-2013 규격에 따라 측정된 연소 속도가 5cm/s」란, ANSI/ASHRAE34-2013 규격에서의 클래스 2L(미연)로 구분하기 위한 기준인 연소 속도(10cm/s)의 반분의 수치이며, 클래스 2L로 규정되는 냉매 중에서도 비교적 안전한 것을 의미한다. 구체적으로는, 「연소 속도(10cm/s)의 반분의 수치」이면, 만일 착화한 경우에도 화염이 전파되기 어렵다는 점에서 비교적 안전하다. 또한, 이하 ANSI/ASHRAE34-2013 규격에 따라 측정된 연소 속도를, 단순히 「연소 속도」라고도 칭한다.
냉매 2A1에 있어서, 3성분의 혼합 냉매의 연소 속도는, 0 초과~4.5cm/s가 바람직하고, 0 초과~4cm/s가 보다 바람직하고, 0 초과~3.5cm/s가 더욱 바람직하고, 0 초과~3cm/s가 특히 바람직하다.
점 A 및 B는, 모두 직선 a 상에 있다. 즉, 선분 AB는 직선 a의 일부이다. 직선 a는, HFC-32의 농도(질량%)가 1.0질량%인 질량비를 나타내는 직선이다. 직선 a보다 삼각 조성도의 꼭짓점 HFC-32측의 영역에서는, 3성분의 혼합 냉매의 HFC-32의 농도가 1질량%를 초과한다.
또, 직선 a보다 삼각 조성도의 꼭짓점 HFC-32측의 영역에서는, 예상 외로 냉동 능력이 크다.
도 2a에 있어서, HFO-1132(E)의 질량%=x, HFC-32의 질량%=y 및 HFO-1234yf의 질량%=z로 할 때, HFC-32의 농도가 1.0질량%인 질량비를 나타내는 선분은, 이하의 식에 의해 나타내어지는 선분에 근사된다.
HFC-32가 1.0질량%인 질량비를 나타내는 선분：점 A 및 점 B의 두 점을 잇는 직선 a의 일부(도 2a의 선분 AB)
y=1.0
z=100-x-y
35.3≤x≤51.8
점 B 및 C는, 모두 곡선 b 상에 있다. 곡선 b는, 냉동 능력이 R404A에 대해 95%인 질량비를 나타내는 곡선이다. 곡선 b보다 삼각 조성도의 꼭짓점 HFO-1132(E)측 및 꼭짓점 HFC-32측의 영역에서는, 3성분의 혼합 냉매의 냉동 능력이 R404A에 대해 95%를 초과한다.
곡선 b는 다음과 같이 하여 구해진다.
표 201은, HFO-1132(E)=1.0, 10.1, 20.0, 35.3질량%(mass%)일 때에 대(對)R404A와의 냉동 능력비가 95%인 4점을 나타낸다. 곡선 b는 이 4점을 잇는 선으로 나타내어지고, 여기서 HFO-1132(E)의 질량%=x, HFC-32의 질량%=y 및 HFO-1234yf의 질량%=z로 한 경우, 곡선 b는 최소 이승법에 의해 표 201의 식으로 근사된다.
[표 201]
Figure pct00059
점 C 및 D는, 모두 직선 c 상에 있다. 즉, 선분 CD는 직선 c의 일부이다. 직선 c는, GWP가 125인 질량비를 나타내는 직선이다. 직선 c보다 삼각 조성도의 꼭짓점 HFO-1132(E)측 및 꼭짓점 HFO-1234yf측의 영역에서는, 3성분의 혼합 냉매의 GWP가 125 미만이다.
도 2a에 있어서, HFO-1132(E)의 질량%=x, HFC-32의 질량%=y 및 HFO-1234yf의 질량%=z로 할 때, GWP=125인 질량비를 나타내는 선분은, 이하의 식에 의해 나타내어지는 선분에 근사된다.
GWP=125인 질량비를 나타내는 선분：점 C 및 점 D의 두 점을 잇는 직선 c의 일부(도 2a의 선분 CD)
y=18.0
z=100-x-y
10.1≤x≤27.8
점 A 및 D는, 모두 곡선 d 상에 있다. 곡선 d는, 연소 속도가 5cm/s가 되는 질량비를 나타내는 곡선이다. 곡선 d보다 삼각 조성도의 꼭짓점 HFO-1234yf측의 영역에서는, 3성분의 혼합 냉매는, 연소 속도가 5.0cm/s 미만이다.
곡선 d는 다음과 같이 하여 구해진다.
표 202는, HFO-1132(E)=18.0, 30.0, 40.0, 53.5질량%일 때에 WCF 미연인 4점을 나타낸다. 곡선 d는 이 4점을 잇는 선으로 나타내어지고, 여기서 HFO-1132(E)의 질량%=x, HFC-32의 질량%=y 및 HFO-1234yf의 질량%=z로 한 경우, 곡선 d는 최소 이승법에 의해 표 202의 식으로 근사된다.
[표 202]
Figure pct00060
HFO-1132(E), HFC-32 및 HFO-1234yf의 3원 혼합 냉매는, 점 A, B, C 및 D의 4점을 각각 잇는 선으로 둘러싸인 영역(ABCD 영역)의 범위 내의 질량비에 있어서, GWP가 125 이하, 냉동 능력이 대(對)R404A비로 95% 이상 또한 연소 속도가 5cm/s 이하이다.
냉매 2A1에 있어서, 3성분의 질량비는, 당해 3성분을 각 꼭짓점으로 하는 삼각 조성도에 있어서,
점 A (HFO-1132(E)/HFC-32/HFO-1234yf=51.8/1.0/47.2질량%),
점 B (HFO-1132(E)/HFC-32/HFO-1234yf=35.3/1.0/63.7질량%),
점 E (HFO-1132(E)/HFC-32/HFO-1234yf=15.2/14.3/70.5질량%) 및
점 F (HFO-1132(E)/HFC-32/HFO-1234yf=31.1/14.3/54.6질량%)
의 4점을 지나는 도형으로 둘러싸인 영역의 범위 내에 있는 것이 바람직하다.
바꾸어 말하면, 냉매 2A1에 있어서, 3성분의 질량비는, 당해 3성분을 각 꼭짓점으로 하는 도 2a의 삼각 조성도에 나타내어지는：
점 A (HFO-1132(E)/HFC-32/HFO-1234yf=51.8/1.0/47.2질량%),
점 B (HFO-1132(E)/HFC-32/HFO-1234yf=35.3/1.0/63.7질량%),
점 E (HFO-1132(E)/HFC-32/HFO-1234yf=15.2/14.3/70.5질량%) 및
점 F (HFO-1132(E)/HFC-32/HFO-1234yf=31.1/14.3/54.6질량%)
의 4점을 각각 잇는 직선 a, 곡선 b, 직선 e 및 곡선 d로 둘러싸인 영역의 범위 내에 있는 것이 바람직하다.
상기 3성분을 각 꼭짓점으로 하는 삼각 조성도에 대해서는, 상기와 같다.
도 2a에 있어서, 점 A, 점 B, 점 E 및 점 F는 흰색 원(○)으로 나타내어지는, 상기 좌표를 갖는 점이다.
점 A, B의 기술적 의미는, 상기와 같다.
점 E 및 F의 기술적 의미는 다음과 같다. 또, 각 점의 농도(질량%)는, 후술하는 실시예에서 구한 값과 동일하다.
E：냉동 능력이 R404A에 대해 95%이며, GWP가 100인 질량비
F：GWP가 100이며, ANSI/ASHRAE34-2013 규격에 따라 측정된 연소 속도가 5cm/s인, GWP=100인 질량비
직선 a 및 곡선 b에 대해서는, 상기와 같다. 점 E는 곡선 b 상에 있다.
점 E 및 F는, 모두 직선 e 상에 있다. 즉, 선분 EF는 직선 e의 일부이다. 직선 e는, GWP가 100인 질량비를 나타내는 직선이다. 직선 e보다 삼각 조성도의 꼭짓점 HFO-1132(E)측 및 꼭짓점 HFO-1234yf측의 영역에서는, 3성분의 혼합 냉매의 GWP가 100 미만이다.
도 2a에 있어서, HFO-1132(E)의 질량%=x, HFC-32의 질량%=y 및 HFO-1234yf의 질량%=z로 할 때, GWP=100인 질량비를 나타내는 선분은, 이하의 식에 의해 나타내어지는 선분에 근사된다.
GWP=100인 질량비를 나타내는 선분：점 E 및 점 F의 두 점을 잇는 직선 e의 일부(도 2a의 선분 EF)
y=14.3
z=100-x-y
15.2≤x≤31.1
점 A 및 F는, 모두 곡선 d 상에 있다. 곡선 d에 대해서는, 상기와 같다.
HFO-1132(E), HFC-32 및 HFO-1234yf의 3원 혼합 냉매는, 점 A, B, E 및 F의 4점을 각각 잇는 선으로 둘러싸인 영역(ABEF 영역)의 범위 내의 질량비에 있어서, GWP가 100 이하, 냉동 능력이 대R404A비로 95% 이상 또한 연소 속도가 5.0cm/s 이하이다.
냉매 2A1은, HFO-1132(E), HFC-32 및 HFO-1234yf를 이들의 농도의 총합으로 99.5질량% 이상 함유하는데, 그 중에서도, 냉매 2A1 전체에 있어서의 HFO-1132(E), HFC-32 및 HFO-1234yf의 합계량이 99.7질량% 이상이면 바람직하고, 99.8질량% 이상이면 보다 바람직하고, 99.9질량% 이상이면 더욱 바람직하다.
냉매 2A1은, 상기의 특성을 해치지 않는 범위 내에서, HFO-1132(E), HFC-32 및 HFO-1234yf에 더하여, 추가로 다른 냉매를 포함할 수 있다. 이 경우, 냉매 2A1 전체에 있어서의 다른 냉매의 함유 비율은 0.5질량% 이하가 바람직하고, 0.3질량% 이하가 보다 바람직하고, 0.2질량% 이하가 더욱 바람직하고, 0.1질량% 이하가 특히 바람직하다. 다른 냉매로서는, 특별히 한정되지 않고, 이 분야에서 널리 사용되고 있는 공지의 냉매 중에서 폭넓게 선택할 수 있다. 냉매 2A1은, 다른 냉매를 단독으로 포함하고 있어도 되고, 다른 냉매를 2종 이상 포함하고 있어도 된다.
냉매 2A1은, HFO-1132(E), HFC-32 및 HFO-1234yf만으로 이루어지는 것이 특히 바람직하다. 바꾸어 말하면, 냉매 2A1은, 냉매 2A1 전체에 있어서의 HFO-1132(E), HFC-32 및 HFO-1234yf의 총 농도가 100질량%인 것이 특히 바람직하다.
냉매 2A1은, HFO-1132(E), HFC-32 및 HFO-1234yf만으로 이루어지는 경우, 3성분의 질량비는, 당해 3성분을 각 꼭짓점으로 하는 삼각 조성도에 있어서,
점 A (HFO-1132(E)/HFC-32/HFO-1234yf=51.8/1.0/47.2질량%),
점 B (HFO-1132(E)/HFC-32/HFO-1234yf=35.3/1.0/63.7질량%),
점 C (HFO-1132(E)/HFC-32/HFO-1234yf=10.1/18.0/71.9질량%) 및
점 D (HFO-1132(E)/HFC-32/HFO-1234yf=27.8/18.0/54.2질량%)
의 4점을 지나는 도형으로 둘러싸인 영역의 범위 내에 있는 것이 바람직하다.
점 A, B, C 및 D의 기술적 의미는, 상기와 같다. 점 A, B, C 및 D의 4점을 지나는 도형으로 둘러싸인 영역에 대해서는, 상기와 같다.
이 경우, HFO-1132(E), HFC-32 및 HFO-1234yf의 3원 혼합 냉매는, 점 A, B, C 및 D의 4점을 각각 잇는 선으로 둘러싸인 영역(ABCD 영역)의 범위 내의 질량비에 있어서, GWP가 125 이하, 냉동 능력이 대R404A비로 95% 이상 또한 연소 속도가 5.0cm/s 이하이다.
냉매 2A1은, HFO-1132(E), HFC-32 및 HFO-1234yf만으로 이루어지는 경우, 3성분의 질량비는, 당해 3성분을 각 꼭짓점으로 하는 삼각 조성도에 있어서,
점 A (HFO-1132(E)/HFC-32/HFO-1234yf=51.8/1.0/47.2질량%),
점 B (HFO-1132(E)/HFC-32/HFO-1234yf=35.3/1.0/63.7질량%),
점 E (HFO-1132(E)/HFC-32/HFO-1234yf=15.2/14.3/70.5질량%) 및
점 F (HFO-1132(E)/HFC-32/HFO-1234yf=31.1/14.3/54.6질량%)
의 4점을 지나는 도형으로 둘러싸인 영역의 범위 내에 있는 것이 보다 바람직하다.
점 A, B, E 및 F의 기술적 의미는, 상기와 같다. 점 A, B, E 및 F의 4점을 지나는 도형으로 둘러싸인 영역에 대해서는, 상기와 같다.
이 경우, HFO-1132(E), HFC-32 및 HFO-1234yf의 3원 혼합 냉매는, 점 A, B, E 및 F의 4점을 각각 잇는 선으로 둘러싸인 영역(ABEF 영역)의 범위 내의 질량비에 있어서, GWP가 100 이하, 냉동 능력이 대R404A비로 95% 이상 또한 연소 속도가 5.0cm/s 이하이다.
냉매 2A1은, GWP가 125 이하임으로써, 지구 온난화의 관점에서 다른 범용 냉매에 비해 현저하게 환경 부하를 억제할 수 있다.
(1-6-1-2) 냉매 2A2
냉매 2A2는, HFO-1132(E), HFC-32 및 HFO-1234yf를 필수 성분으로서 함유하는 혼합 냉매이다. 이하, 본 항목에 있어서, HFO-1132(E), HFC-32 및 HFO-1234yf를 「3성분」이라고도 칭한다.
냉매 2A2 전체에 있어서의, 3성분의 총 농도는 99.5질량% 이상이다. 바꾸어 말하면, 냉매 2A2는, 3성분을 이들의 농도의 총합으로 99.5질량% 이상 함유한다.
냉매 2A2에 있어서, 3성분의 질량비는, 당해 3성분을 각 꼭짓점으로 하는 삼각 조성도에 있어서,
점 P (HFO-1132(E)/HFC-32/HFO-1234yf=45.6/1.0/53.4질량%),
점 B (HFO-1132(E)/HFC-32/HFO-1234yf=35.3/1.0/63.7질량%),
점 Q (HFO-1132(E)/HFC-32/HFO-1234yf=1.0/24.8/74.2질량%),
점 R (HFO-1132(E)/HFC-32/HFO-1234yf=1.0/29.2/69.8질량%) 및
점 S (HFO-1132(E)/HFC-32/HFO-1234yf=6.5/29.2/64.3질량%)
의 5점을 지나는 도형으로 둘러싸인 영역의 범위 내에 있다.
바꾸어 말하면, 냉매 2A2에 있어서, 3성분의 질량비는, 당해 3성분을 각 꼭짓점으로 하는 도 2b의 삼각 조성도에 나타내어지는：
점 P (HFO-1132(E)/HFC-32/HFO-1234yf=45.6/1.0/53.4질량%),
점 B (HFO-1132(E)/HFC-32/HFO-1234yf=35.3/1.0/63.7질량%),
점 Q (HFO-1132(E)/HFC-32/HFO-1234yf=1.0/24.8/74.2질량%),
점 R (HFO-1132(E)/HFC-32/HFO-1234yf=1.0/29.2/69.8질량%) 및
점 S (HFO-1132(E)/HFC-32/HFO-1234yf=6.5/29.2/64.3질량%)
의 5점을 각각 잇는 직선 p, 곡선 q, 직선 r, 직선 s 및 곡선 t로 둘러싸인 영역의 범위 내에 있다.
본 항목에 있어서, 3성분을 각 꼭짓점으로 하는 삼각 조성도란, 도 2b에 나타내는 바와 같이, 상기 3성분(HFO-1132(E), HFC-32 및 HFO-1234yf)을 꼭짓점으로 하고, HFO-1132(E), HFC-32 및 HFO-1234yf의 농도의 총합을 100질량%로 하는 3성분 조성도를 의미한다.
냉매 2A2는, 이러한 구성을 가짐으로써, (1) GWP가 충분히 작은 것(200 이하), (2) R404A의 대체 냉매로서 이용한 경우에, R404A와 동등 이상의 냉동 능력 및 성적 계수(COP)를 갖는 것, 그리고 (3) 40℃에서의 압력이 1.85MPa 이하인 것이라는 제특성을 갖는다.
본 항목에 있어서, R404A와 동등 이상의 성적 계수(COP)란, R404A에 대한 COP비가 100% 이상(바람직하게는 102% 이상, 보다 바람직하게는 103% 이상)인 것을 의미한다. R404A와 동등 이상의 냉동 능력이란, R404A에 대한 냉동 능력비가 95% 이상(바람직하게는 100% 이상, 보다 바람직하게는 102% 이상, 가장 바람직하게는 103% 이상)인 것을 의미한다. GWP가 충분히 작다란, GWP가 200 이하, 바람직하게는 150 이하, 보다 바람직하게는 125 이하, 더욱 바람직하게는 100 이하인 것을 의미한다.
도 2b에 있어서, 점 P, 점 B, 점 Q, 점 R 및 점 S는 흰색 원(○)으로 나타내어지는, 상기 좌표를 갖는 점이다.
점 P, 점 B, 점 Q, 점 R 및 점 S의 기술적 의미는 다음과 같다. 또, 각 점의 농도(질량%)는, 후술하는 실시예에서 구한 값과 동일하다.
P：40℃에서의 압력이 1.85MPa이며, HFC-32의 농도(질량%)가 1.0질량%인 질량비
B：HFC-32의 농도(질량%)가 1.0질량%이며, 냉동 능력이 R404A에 대해 95%인 질량비
Q：냉동 능력이 R404A에 대해 95%이며, HFO-1132(E)의 농도(질량%)가 1.0질량%인 질량비
R：HFO-1132(E)의 농도(질량%)가 1.0질량%이며, GWP가 200인 질량비
S：GWP가 200이며, 40℃에서의 압력이 1.85MPa인 질량비
「40℃에서의 압력이 1.85MPa가 되는 질량비」란, 온도 40(℃)에서의 포화 압력이 1.85MPa인 질량비를 의미한다.
냉매 2A2에 있어서, 3성분의 혼합 냉매의 40℃에서의 포화 압력이 1.85MPa를 초과한 경우, R404A용의 냉동 장치로부터의 설계 변경이 필요해진다. 3성분의 혼합 냉매의 40℃에서의 포화 압력은, 1.50~1.85MPa가 바람직하고, 1.60~1.85MPa가 보다 바람직하고, 1.70~1.85MPa가 더욱 바람직하고, 1.75~1.85MPa가 특히 바람직하다.
점 P 및 B는, 모두 직선 p 상에 있다. 즉, 선분 PB는 직선 p의 일부이다. 직선 p는, HFC-32의 농도(질량%)가 1.0질량%인 질량비를 나타내는 직선이다. 직선 p보다 삼각 조성도의 꼭짓점 HFC-32측의 영역에서는, 3성분의 혼합 냉매의 HFC-32의 농도가 1.0질량%를 초과한다. 또, 직선 p보다 삼각 조성도의 꼭짓점 HFC-32측의 영역에서는, 예상 외로 냉동 능력이 크다.
도 2b에 있어서, HFO-1132(E)의 질량%=x, HFC-32의 질량%=y 및 HFO-1234yf의 질량%=z로 할 때, HFC-32의 농도가 1.0질량%인 질량비를 나타내는 선분은, 이하의 식에 의해 나타내어지는 선분에 근사된다.
HFC-32의 농도(질량%)가 1.0질량%인 질량비를 나타내는 선분：점 P 및 점 B의 두 점을 잇는 직선 p의 일부(도 2b의 선분 PB)
y=1.0
z=100-x-y
35.3≤x≤45.6
점 B 및 Q는, 모두 곡선 q 상에 있다. 곡선 q는, 냉동 능력이 R404A에 대해 95%가 되는 질량비를 나타내는 곡선이다. 곡선 q보다 삼각 조성도의 꼭짓점 HFO-1132(E)측 및 꼭짓점 HFC-32측의 영역에서는, 3성분의 혼합 냉매의 냉동 능력이 R404A에 대해 95%를 초과한다.
곡선 q는 다음과 같이 하여 구해진다.
표 203은, HFO-1132(E)=1.0, 10.1, 20.0, 35.3질량%(mass%)일 때에 대R404A와의 냉동 능력비가 95%인 4점을 나타낸다. 곡선 q는 이 4점을 잇는 선으로 나타내어지고, 여기서 HFO-1132(E)의 질량%=x, HFC-32의 질량%=y 및 HFO-1234yf의 질량%=z로 한 경우, 곡선 q는 최소 이승법에 의해 표 203의 식으로 근사된다.
[표 203]
Figure pct00061
점 Q 및 R은, 모두 직선 r 상에 있다. 즉, 선분 QR은 직선 r의 일부이다. 직선 r은, HFO-1132(E)의 농도(질량%)가 1.0질량%인 질량비를 나타내는 직선이다. 직선 r보다 삼각 조성도의 꼭짓점 HFO-1132(E)측의 영역에서는, 3성분의 혼합 냉매의 HFO-1132(E)의 농도가 1.0질량%를 초과한다. 또, 직선 r보다 삼각 조성도의 꼭짓점 HFO-1132(E)측의 영역에서는, 예상 외로 냉동 능력이 크다.
도 2b에 있어서, HFO-1132(E)의 질량%=x, HFC-32의 질량%=y 및 HFO-1234yf의 질량%=z로 할 때, HFO-1132(E)의 농도가 1.0질량%인 질량비를 나타내는 선분은, 이하의 식에 의해 나타내어지는 선분에 근사된다.
HFO-1132(E)의 농도(질량%)가 1.0질량%인 질량비를 나타내는 선분：점 Q 및 점 R의 두 점을 잇는 직선 r의 일부(도 2b의 선분 QR)
x=1.0
z=100-x-y
24.8≤y≤29.2
점 R 및 S는, 모두 직선 s 상에 있다. 즉, 선분 RS는 직선 s의 일부이다. 직선 s는, GWP가 200인 질량비를 나타내는 직선이다. 직선 s보다 삼각 조성도의 꼭짓점 HFO-1132(E)측 및 꼭짓점 HFO-1234yf측의 영역에서는, 3성분의 혼합 냉매의 GWP가 200 미만이다.
도 2b에 있어서, HFO-1132(E)의 질량%=x, HFC-32의 질량%=y 및 HFO-1234yf의 질량%=z로 할 때, GWP=200인 질량비를 나타내는 선분은, 이하의 식에 의해 나타내어지는 선분에 근사된다.
GWP=200인 질량비를 나타내는 선분：점 R 및 점 S의 두 점을 잇는 직선 s의 일부(도 2b의 선분 RS)
y=29.2
z=100-x-y
1.0≤x≤6.5
점 P 및 S는, 모두 곡선 t 상에 있다. 곡선 t는, 40℃에서의 압력이 1.85MPa가 되는 질량비를 나타내는 곡선이다. 곡선 t보다 삼각 조성도의 꼭짓점 HFO-1234yf측의 영역에서는, 3성분의 혼합 냉매의 40℃에서의 압력이 1.85MPa 미만이다.
곡선 t는 다음과 같이 하여 구해진다.
표 204는, HFO-1132(E)=5.95, 18.00, 32.35, 47.80질량%일 때에 40℃에서의 압력이 1.85MPa인 4점을 나타낸다. 곡선 t는 이 4점을 잇는 선으로 나타내어지고, 여기서 HFO-1132(E)의 질량%=x, HFC-32의 질량%=y 및 HFO-1234yf의 질량%=z로 한 경우, 곡선 t는 최소 이승법에 의해 표 204의 식으로 근사된다.
[표 204]
Figure pct00062
HFO-1132(E), HFC-32 및 HFO-1234yf의 3원 혼합 냉매는, 점 P, B, Q, R 및 S의 5점을 각각 잇는 선으로 둘러싸인 영역(PBQRS 영역)의 범위 내의 질량비에 있어서, GWP가 200 이하, 냉동 능력이 대R404A비로 95% 이상 또한 40℃에서의 압력이 1.85MPa 이하이다.
냉매 2A2는, HFO-1132(E), HFC-32 및 HFO-1234yf를 이들의 농도의 총합으로 99.5질량% 이상 함유하는데, 그 중에서도, 냉매 2A2 전체에 있어서의 HFO-1132(E), HFC-32 및 HFO-1234yf의 합계량이 99.7질량% 이상이면 바람직하고, 99.8질량% 이상이면 보다 바람직하고, 99.9질량% 이상이면 더욱 바람직하다.
냉매 2A2는, 상기의 특성을 해치지 않는 범위 내에서, HFO-1132(E), HFC-32 및 HFO-1234yf에 더하여, 추가로 다른 냉매를 포함할 수 있다. 이 경우, 냉매 2A2 전체에 있어서의 다른 냉매의 함유 비율은 0.5질량% 이하가 바람직하고, 0.3질량% 이하가 보다 바람직하고, 0.2질량% 이하가 더욱 바람직하고, 0.1질량% 이하가 특히 바람직하다. 다른 냉매로서는, 특별히 한정되지 않고, 이 분야에서 널리 사용되고 있는 공지의 냉매 중에서 폭넓게 선택할 수 있다. 냉매 2A2는, 다른 냉매를 단독으로 포함하고 있어도 되고, 다른 냉매를 2종 이상 포함하고 있어도 된다.
냉매 2A2는, HFO-1132(E), HFC-32 및 HFO-1234yf만으로 이루어지는 것이 특히 바람직하다. 바꾸어 말하면, 냉매 2A2는, 냉매 2A2 전체에 있어서의 HFO-1132(E), HFC-32 및 HFO-1234yf의 총 농도가 100질량%인 것이 특히 바람직하다.
냉매 2A2는, HFO-1132(E), HFC-32 및 HFO-1234yf만으로 이루어지는 경우, 3성분의 질량비는, 당해 3성분을 각 꼭짓점으로 하는 삼각 조성도에 있어서,
점 P (HFO-1132(E)/HFC-32/HFO-1234yf=45.6/1.0/53.4질량%),
점 B (HFO-1132(E)/HFC-32/HFO-1234yf=35.3/1.0/63.7질량%),
점 Q (HFO-1132(E)/HFC-32/HFO-1234yf=1.0/24.8/74.2질량%),
점 R (HFO-1132(E)/HFC-32/HFO-1234yf=1.0/29.2/69.8질량%) 및
점 S (HFO-1132(E)/HFC-32/HFO-1234yf=6.5/29.2/64.3질량%)
의 5점을 지나는 도형으로 둘러싸인 영역의 범위 내에 있는 것이 바람직하다.
점 P, 점 B, 점 Q, 점 R 및 점 S의 기술적 의미는, 상기와 같다. 점 P, 점 B, 점 Q, 점 R 및 점 S의 5점을 지나는 도형으로 둘러싸인 영역에 대해서는, 상기와 같다.
이 경우, HFO-1132(E), HFC-32 및 HFO-1234yf의 3원 혼합 냉매는, 점 P, B, Q, R 및 S의 5점을 각각 잇는 선으로 둘러싸인 영역(PBQRS 영역)의 범위 내의 질량비에 있어서, GWP가 300 이하, 냉동 능력이 대R404A비로 95% 이상 또한 40℃에서의 압력이 1.85MPa이다.
냉매 2A2는, GWP가 200 이하임으로써, 지구 온난화의 관점에서 다른 범용 냉매에 비해 현저하게 환경 부하를 억제할 수 있다.
[냉매 2A의 실시예]
이하에, 실시예를 들어 더욱 상세하게 설명한다. 단, 본 개시는, 이들 실시예로 한정되는 것은 아니다.
시험예 1
실시예 1-1~1-11, 비교예 1-1~1-6 및 참고예 1-1(R404A)에 나타나는 혼합 냉매의 GWP는, IPCC(Intergovernmental Panel on Climate Change) 제4차 보고서의 값에 의거하여 평가했다.
이들 혼합 냉매의 COP, 냉동 능력 및 40℃에서의 포화 압력은, National Institute of Science and Technology(NIST), Reference Fluid Thermodynamic and Transport Properties Database(Refprop 9.0)를 사용하여, 이하의 조건으로 혼합 냉매의 냉동 사이클 이론 계산을 실시함으로써 구했다.
증발 온도 -40℃
응축 온도 40℃
과열 온도 20K
과냉각 온도 0K
압축기 효율 70%
시험예 1의 결과를 표 205 및 표 206에 나타낸다. 표 205 및 표 206은, 본 개시의 냉매 2A1의 실시예 및 비교예를 나타내고 있다. 표 205 및 표 206 중, 「COP비(대R404A)」 및 「냉동 능력비(대R404A)」란, R404A에 대한 비율(%)을 나타낸다. 표 205 및 표 206 중, 「포화 압력(40℃)」이란, 포화 온도 40℃에 있어서의 포화 압력을 나타낸다.
성적 계수(COP)는, 다음 식에 의해 구했다.
COP=(냉동 능력 또는 난방 능력)/소비 전력량
혼합 냉매의 연소성은, 혼합 냉매의 혼합 조성을 WCF 농도로 하고, ANSI/ASHRAE34-2013 규격에 따라 연소 속도를 측정함으로써, 판단했다.
연소 속도 시험은 이하와 같이 행했다. 우선, 사용한 혼합 냉매는 99.5% 또는 그 이상의 순도로 하고, 진공 게이지 상에 공기의 흔적이 보이지 않게 될 때까지 동결, 펌핑 및 해동의 사이클을 반복함으로써 탈기했다. 폐쇄법에 의해 연소 속도를 측정했다. 초기 온도는 주위 온도로 했다. 점화는, 시료 셀의 중심에서 전극 간에 전기적 스파크를 발생시킴으로써 행했다. 방전의 지속 시간은 1.0~9.9ms로 하고, 점화 에너지는 전형적으로는 약 0.1~1.0J이었다. 슐리렌 사진을 사용하여 불꽃의 퍼짐을 시각화했다. 광을 통과하는 2개의 아크릴창을 구비한 원통형 용기(내경：155mm, 길이：198mm)를 시료 셀로서 이용하고, 광원으로서는 크세논 램프를 이용했다. 불꽃의 슐리렌 화상을 고속 디지털 비디오 카메라로 600fps의 프레이밍 속도로 기록하고, PC에 저장했다. 연소 속도를 계측할 수 없는 경우(0cm/s)는 「없음(불연)」으로 했다.
혼합 냉매의 연소 범위는, ASTM E681-09에 의거하는 측정 장치(도 1t를 참조)를 이용하여 측정을 실시했다. 구체적으로는, 연소의 상태를 육안 및 녹화 촬영할 수 있도록 내용적 12리터의 구형 유리 플라스크를 사용하고, 유리 플라스크는 연소에 의해 과대한 압력이 발생했을 때에는 상부의 덮개로부터 가스가 개방되도록 했다. 착화 방법은 바닥부에서부터 1/3의 높이에 유지된 전극으로부터의 방전에 의해 발생시켰다.
＜시험 조건＞
시험 용기：280mmφ 구형(내용적：12리터)
시험 온도：60℃±3℃
압력：101.3kPa±0.7kPa
수분：건조 공기 1g당 0.0088g±0.0005g(23℃에 있어서의 상대 습도 50%의 수분량)
냉매 조성물/공기 혼합비：1vol.%단위±0.2vol.%
냉매 조성물 혼합：±0.1질량%
점화 방법：교류 방전, 전압 15kV, 전류 30mA, 네온 변압기
전극 간격：6.4mm(1/4inch)
스파크：0.4초±0.05초
판정 기준：
·착화점을 중심으로 90도보다 크게 화염이 퍼졌을 경우=화염 전파 있음(가연)
·착화점을 중심으로 90도 이하의 화염의 퍼짐이었을 경우=화염 전파 없음(불연)
[표 205]
Figure pct00063
[표 206]
Figure pct00064
시험예 2
실시예 2-1~2-11, 비교예 2-1~2-5 및 참고예 2-1(R404A)에 나타나는 혼합 냉매의 GWP는, IPCC 제4차 보고서의 값에 의거하여 평가했다.
이들 혼합 냉매의 COP, 냉동 능력 및 40℃에서의 포화 압력은, National Institute of Science and Technology(NIST), Reference Fluid Thermodynamic and Transport Properties Database(Refprop 9.0)를 사용하여, 이하의 조건으로 혼합 냉매의 냉동 사이클 이론 계산을 실시함으로써 구했다.
증발 온도 -40℃
응축 온도 40℃
과열 온도 20K
과냉각 온도 0K
압축기 효율 70%
시험예 2의 결과를 표 207 및 표 208에 나타낸다. 표 207 및 표 208은, 본 개시의 냉매 2A2의 실시예 및 비교예를 나타내고 있다. 표 207 및 표 208 중, 각 용어의 의미는, 시험예 1과 동일하다.
성적 계수(COP)는, 다음 식에 의해 구했다.
COP=(냉동 능력 또는 난방 능력)/소비 전력량
혼합 냉매의 연소성은, 시험예 1과 동일하게 하여 판단했다. 연소 속도 시험은, 시험예 1과 동일하게 하여 행했다.
혼합 냉매의 연소 범위는, ASTM E681-09에 의거하는 측정 장치(도 1t를 참조)를 이용하여, 시험예 1과 동일한 방법 및 시험 조건으로 측정했다.
[표 207]
Figure pct00065
[표 208]
Figure pct00066
(1-6-2) 냉매 2B
냉매 2B는, HFO-1132(E), HFO-1123 및 HFO-1234yf를 필수 성분으로서 함유하는 혼합 냉매이다. 이하, 본 항목에 있어서, HFO-1132(E), HFO-1123 및 HFO-1234yf를 「3성분」이라고도 칭한다.
냉매 2B 전체에 있어서의, 3성분의 총 농도는 99.5질량% 이상이다. 바꾸어 말하면, 냉매 2B는, 3성분을 이들의 농도의 총합으로 99.5질량% 이상 함유한다.
냉매 2B에 있어서, 3성분의 질량비는, 당해 3성분을 각 꼭짓점으로 하는 삼각 조성도에 있어서,
점 A (HFO-1132(E)/HFO-1123/HFO-1234yf=42.5/1.0/56.5질량%),
점 B (HFO-1132(E)/HFO-1123/HFO-1234yf=27.1/1.0/71.9질량%),
점 C (HFO-1132(E)/HFO-1123/HFO-1234yf=1.0/30.4/68.6질량%),
점 D (HFO-1132(E)/HFO-1123/HFO-1234yf=1.0/57.0/42.0질량%) 및
점 E (HFO-1132(E)/HFO-1123/HFO-1234yf=42.5/24.1/33.4질량%)
의 5점을 지나는 도형으로 둘러싸인 영역의 범위 내에 있다.
바꾸어 말하면, 냉매 2B에 있어서, 3성분의 질량비는, 당해 3성분을 각 꼭짓점으로 하는 도 2c의 삼각 조성도에 나타내어지는：
점 A (HFO-1132(E)/HFO-1123/HFO-1234yf=42.5/1.0/56.5질량%),
점 B (HFO-1132(E)/HFO-1123/HFO-1234yf=27.1/1.0/71.9질량%),
점 C (HFO-1132(E)/HFO-1123/HFO-1234yf=1.0/30.4/68.6질량%),
점 D (HFO-1132(E)/HFO-1123/HFO-1234yf=1.0/57.0/42.0질량%) 및
점 E (HFO-1132(E)/HFO-1123/HFO-1234yf=42.5/24.1/33.4질량%)
의 5점을 각각 잇는 직선 a, 곡선 b, 직선 c, 곡선 d 및 직선 e로 둘러싸인 영역의 범위 내에 있다.
본 항목에 있어서, 3성분을 각 꼭짓점으로 하는 삼각 조성도란, 도 2c에 나타내는 바와 같이, 상기 3성분(HFO-1132(E), HFO-1123 및 HFO-1234yf)을 꼭짓점으로 하고, HFO-1132(E), HFO-1123 및 HFO-1234yf의 농도의 총합을 100질량%로 하는 3성분 조성도를 의미한다.
냉매 2B는, 이러한 구성을 가짐으로써, (1) GWP가 충분히 작은 것(125 이하), (2) R404A의 대체 냉매로서 이용한 경우에, R404A와 동등 또는 그 이상의 냉동 능력을 갖는 것, (3) R404A와 동등 이상의 성적 계수(COP)를 갖는 것, 그리고 (4) ANSI/ASHRAE34-2013 규격에 따라 측정된 연소 속도가 5cm/s 이하인 것이라는 제특성을 갖는다.
본 개시에 있어서, R404A와 동등 이상의 성적 계수(COP)란, R404A에 대한 COP비가 100% 이상(바람직하게는 101% 이상, 보다 바람직하게는 102% 이상, 특히 바람직하게는 103% 이상)인 것을 의미한다.
본 개시에 있어서, R404A와 동등 또는 그 이상의 냉동 능력이란, R404A에 대한 냉동 능력비가 85% 이상(바람직하게는 90% 이상, 보다 바람직하게는 95% 이상, 더욱 바람직하게는 100% 이상, 특히 바람직하게는 102% 이상)인 것을 의미한다.
본 개시에 있어서, GWP가 충분히 작다란, GWP가 125 이하, 바람직하게는 110 이하, 보다 바람직하게는 100 이하, 특히 바람직하게는 75 이하인 것을 의미한다.
도 2c에 있어서, 점 A, 점 B, 점 C, 점 D 및 점 E는 흰색 원(○)으로 나타내어지는, 상기 좌표를 갖는 점이다.
점 A, B, C, D 및 E의 기술적 의미는 다음과 같다. 또, 각 점의 농도(질량%)는, 후술하는 실시예에서 구한 값과 동일하다.
A：ANSI/ASHRAE34-2013 규격에 따라 측정된 연소 속도가 3.0cm/s이며, HFO-1123의 농도(질량%)가 1.0질량%인 질량비
B：HFO-1123의 농도(질량%)가 1.0질량%이며, 냉동 능력이 R404A에 대해 85%인 질량비
C：냉동 능력이 R404A에 대해 85%이며, HFO-1132(E)의 농도(질량%)가 1.0질량%인 질량비
D：HFO-1132(E)의 농도(질량%)가 1.0질량%이며, 40℃에서의 포화 압력이 2.25MPa인 질량비
E：40℃에서의 포화 압력이 2.25MPa이며, ANSI/ASHRAE34-2013 규격에 따라 측정된 연소 속도가 3.0cm/s인 질량비
「ANSI/ASHRAE34-2013 규격에 따라 측정된 연소 속도가 3.0cm/s」란, ANSI/ASHRAE34-2013 규격에서의 클래스 2L(미연)로 구분하기 위한 기준인 연소 속도(10cm/s)의 반분 미만의 수치이며, 클래스 2L로 규정되는 냉매 중에서도 비교적 안전한 것을 의미한다.
구체적으로는, 「연소 속도(10cm/s)의 반분 미만의 수치」이면, 만일 착화한 경우에도 화염이 전파되기 어렵다는 점에서 비교적 안전하다. 또한, 이하 ANSI/ASHRAE34-2013 규격에 따라 측정된 연소 속도를, 단순히 「연소 속도」라고도 칭한다.
냉매 2B에 있어서, 3성분의 혼합 냉매의 연소 속도는, 0 초과 2.5cm/s 이하가 바람직하고, 0 초과 2.0cm/s 이하가 보다 바람직하고, 0 초과 1.5cm/s 이하가 더욱 바람직하다.
점 A 및 B는, 모두 직선 a 상에 있다. 즉, 선분 AB는 직선 a의 일부이다. 직선 a는, HFO-1123의 농도(질량%)가 1.0질량%인 질량비를 나타내는 직선이다. 직선 a보다 삼각 조성도의 꼭짓점 HFO-1123측의 영역에서는, 3성분의 혼합 냉매의 HFO-1123의 농도가 1.0질량%를 초과한다.
도 2c에 있어서, HFO-1132(E)의 질량%=x, HFO-1123의 질량%=y 및 HFO-1234yf의 질량%=z로 할 때, HFO-1123의 농도가 1.0질량%인 질량비를 나타내는 선분은, 이하의 식에 의해 나타내어지는 선분에 근사된다.
HFO-1123의 농도(질량%)가 1.0질량%인 질량비를 나타내는 선분：점 A 및 점 B의 두 점을 잇는 직선 c의 일부(도 2c의 선분 AB)
y=1.0
z=100-x-y
27.1≤x≤42.5
점 B 및 C는, 모두 곡선 b 상에 있다. 곡선 b는, 냉동 능력이 R404A에 대해 85%인 질량비를 나타내는 곡선이다. 곡선 b보다 삼각 조성도의 꼭짓점 HFO-1132(E)측 및 꼭짓점 HFO-1123측의 영역에서는, 3성분의 혼합 냉매의 냉동 능력이 R404A에 대해 85%를 초과한다.
곡선 b는 다음과 같이 하여 구해진다.
표 209는, HFO-1132(E)=1.0, 15.0, 27.1질량%(mass%)일 때에 대R404A와의 냉동 능력비가 85%인 3점을 나타낸다. 곡선 b는 이 3점을 잇는 선으로 나타내어지고, 여기서 HFO-1132(E)의 질량%=x, HFO-1123의 질량%=y 및 HFO-1234yf의 질량%=z로 한 경우, 곡선 b는 최소 이승법에 의해 표 209의 식으로 근사된다.
[표 209]
Figure pct00067
점 C 및 D는, 모두 직선 c 상에 있다. 즉, 선분 CD는 직선 c의 일부이다. 직선 c는, HFO-1132(E)의 농도(질량%)가 1.0질량%인 질량비를 나타내는 직선이다. 직선 c보다 삼각 조성도의 꼭짓점 HFO-1132(E)측의 영역에서는, 3성분의 혼합 냉매의 HFO-1132(E)의 농도가 1.0질량%를 초과한다.
도 2c에 있어서, HFO-1132(E)의 질량%=x, HFO-1123의 질량%=y 및 HFO-1234yf의 질량%=z로 할 때, HFO-1132(E)의 농도(질량%)가 1.0질량%인 질량비를 나타내는 선분은, 이하의 식에 의해 나타내어지는 선분에 근사된다.
HFO-1132(E)의 농도(질량%)가 1.0질량%인 질량비를 나타내는 선분：점 C 및 점 D의 두 점을 잇는 직선 c의 일부(도 2c의 선분 CD)
x=1.0
z=100-x-y
30.4≤y≤57.0
점 D 및 E는, 모두 곡선 d 상에 있다. 곡선 d는, 40℃에서의 포화 압력이 2.25MPa인 질량비를 나타내는 곡선이다. 곡선 d보다 삼각 조성도의 꼭짓점 HFO-1234yf측의 영역에서는, 3성분의 혼합 냉매는, 40℃에서의 포화 압력이 2.25MPa 미만이다.
곡선 d는 다음과 같이 하여 구해진다.
표 210은, HFO-1132(E)=1.0, 20.0, 42.5질량%일 때에 40℃에서의 포화 압력이 2.25MPa인 3점을 나타낸다. 곡선 d는 이 3점을 잇는 선으로 나타내어지고, 여기서 HFO-1132(E)의 질량%=x, HFO-1123의 질량%=y 및 HFO-1234yf의 질량%=z로 한 경우, 곡선 d는 최소 이승법에 의해 표 210의 식으로 근사된다.
[표 210]
Figure pct00068
점 A 및 E는, 모두 직선 e 상에 있다. 직선 e는, 연소 속도가 3.0cm/s가 되는 질량비를 나타내는 직선이다. 직선 e보다 삼각 조성도의 꼭짓점 HFO-1234yf측 및 꼭짓점 HFO-1123측의 영역에서는, 3성분의 혼합 냉매는, 연소 속도가 3.0cm/s 미만이다.
도 2c에 있어서, HFO-1132(E)의 질량%=x, HFO-1123의 질량%=y 및 HFO-1234yf의 질량%=z로 할 때, 연소 속도가 3.0cm/s인 질량비는, 이하의 식에 의해 나타내어지는 선분에 근사된다.
연소 속도가 3.0cm/s인 질량비를 나타내는 선분：점 A 및 점 E의 두 점을 잇는 직선 e의 일부(도 2c의 선분 AE)
x=42.5
z=100-x-y
1.0≤y≤24.1
HFO-1132(E), HFO-1123 및 HFO-1234yf의 3원 혼합 냉매는, 점 A, B, C, D 및 E의 5점을 각각 잇는 선으로 둘러싸인 영역(ABCDE 영역)의 범위 내의 질량비에 있어서, (1) GWP가 125 이하인 것, (2) 냉동 능력이 대R404A비로 85% 이상인 것, (3) 40℃에서의 포화 압력이 2.25MPa 이하인 것, 및 (4) 연소 속도가 3.0cm/s 이하인 것이라는 제특성을 갖는다.
냉매 2B에 있어서, 3성분의 질량비는, 당해 3성분을 각 꼭짓점으로 하는 삼각 조성도에 있어서,
점 A (HFO-1132(E)/HFO-1123/HFO-1234yf=42.5/1.0/56.5질량%),
점 B (HFO-1132(E)/HFO-1123/HFO-1234yf=27.1/1.0/71.9질량%),
점 C (HFO-1132(E)/HFO-1123/HFO-1234yf=1.0/30.4/68.6질량%),
점 F (HFO-1132(E)/HFO-1123/HFO-1234yf=1.0/52.2/46.8질량%) 및
점 G (HFO-1132(E)/HFO-1123/HFO-1234yf=42.5/18.9/38.6질량%)
의 5점을 지나는 도형으로 둘러싸인 영역의 범위 내에 있는 것이 바람직하다.
바꾸어 말하면, 냉매 2B에 있어서, 3성분의 질량비는, 당해 3성분을 각 꼭짓점으로 하는 도 2c의 삼각 조성도에 나타내어지는：
점 A (HFO-1132(E)/HFO-1123/HFO-1234yf=42.5/1.0/56.5질량%),
점 B (HFO-1132(E)/HFO-1123/HFO-1234yf=27.1/1.0/71.9질량%),
점 C (HFO-1132(E)/HFO-1123/HFO-1234yf=1.0/30.4/68.6질량%),
점 F (HFO-1132(E)/HFO-1123/HFO-1234yf=1.0/52.2/46.8질량%) 및
점 G (HFO-1132(E)/HFO-1123/HFO-1234yf=42.5/18.9/38.6질량%)
의 5점을 각각 잇는 직선 a, 곡선 b, 직선 c, 곡선 f 및 직선 e로 둘러싸인 영역의 범위 내에 있는 것이 바람직하다.
상기 3성분을 각 꼭짓점으로 하는 삼각 조성도에 대해서는, 상기와 같다.
도 2c에 있어서, 점 A, 점 B, 점 C, 점 F 및 점 G는 흰색 원(○)으로 나타내어지는, 상기 좌표를 갖는 점이다.
점 A, B 및 C의 기술적 의미는, 상기와 같다.
점 F 및 G의 기술적 의미는 다음과 같다. 또, 각 점의 농도(질량%)는, 후술하는 실시예에서 구한 값과 동일하다.
F：HFO-1132(E)의 농도(질량%)가 1.0질량%이며, 40℃에서의 포화 압력이 2.15MPa인 질량비
G：40℃에서의 포화 압력이 2.15MPa이며, ANSI/ASHRAE34-2013 규격에 따라 측정된 연소 속도가 3.0cm/s인 질량비
직선 a, 곡선 b, 직선 c 및 직선 e에 대해서는, 상기와 같다. 점 F는 직선 c 상에 있고, 점 G는 직선 e 상에 있다.
점 F 및 G는, 모두 곡선 f 상에 있다. 곡선 f는, 40℃에서의 포화 압력이 2.15MPa인 질량비를 나타내는 곡선이다. 곡선 f보다 삼각 조성도의 꼭짓점 HFO-1234yf측의 영역에서는, 3성분의 혼합 냉매는, 40℃에서의 포화 압력이 2.15MPa 미만이다.
곡선 f는 다음과 같이 하여 구해진다.
표 211은, HFO-1132(E)=1.0, 20.0, 42.5질량%일 때에 40℃에서의 포화 압력이 2.25MPa인 3점을 나타낸다. 곡선 f는 이 3점을 잇는 선으로 나타내어지고, 여기서 HFO-1132(E)의 질량%=x, HFO-1123의 질량%=y 및 HFO-1234yf의 질량%=z로 한 경우, 곡선 f는 최소 이승법에 의해 표 211의 식으로 근사된다.
[표 211]
Figure pct00069
HFO-1132(E), HFO-1123 및 HFO-1234yf의 3원 혼합 냉매는, 점 A, B, C, F 및 G의 5점을 각각 잇는 선으로 둘러싸인 영역(ABCFG 영역)의 범위 내의 질량비에 있어서, (1) GWP가 125 이하인 것, (2) 냉동 능력이 대R404A비로 85% 이상인 것, (3) 40℃에서의 포화 압력이 2.15MPa 이하인 것, 및 (4) 연소 속도가 3.0cm/s 이하인 것이라는 제특성을 갖는다.
냉매 2B에 있어서, 3성분의 질량비는, 당해 3성분을 각 꼭짓점으로 하는 삼각 조성도에 있어서,
점 A (HFO-1132(E)/HFO-1123/HFO-1234yf=42.5/1.0/56.5질량%),
점 B (HFO-1132(E)/HFO-1123/HFO-1234yf=27.1/1.0/71.9질량%),
점 C (HFO-1132(E)/HFO-1123/HFO-1234yf=1.0/30.4/68.6질량%),
점 H (HFO-1132(E)/HFO-1123/HFO-1234yf=1.0/35.2/63.8질량%),
점 I (HFO-1132(E)/HFO-1123/HFO-1234yf=27.4/29.8/42.8질량%) 및
점 G (HFO-1132(E)/HFO-1123/HFO-1234yf=42.5/18.9/38.6질량%)
의 6점을 지나는 도형으로 둘러싸인 영역의 범위 내에 있는 것이 바람직하다.
바꾸어 말하면, 냉매 2B에 있어서, 3성분의 질량비는, 당해 3성분을 각 꼭짓점으로 하는 도 2c의 삼각 조성도에 나타내어지는：
점 A (HFO-1132(E)/HFO-1123/HFO-1234yf=42.5/1.0/56.5질량%),
점 B (HFO-1132(E)/HFO-1123/HFO-1234yf=27.1/1.0/71.9질량%),
점 C (HFO-1132(E)/HFO-1123/HFO-1234yf=1.0/30.4/68.6질량%),
점 H (HFO-1132(E)/HFO-1123/HFO-1234yf=1.0/35.2/63.8질량%),
점 I (HFO-1132(E)/HFO-1123/HFO-1234yf=27.4/29.8/42.8질량%) 및
점 G (HFO-1132(E)/HFO-1123/HFO-1234yf=42.5/18.9/38.6질량%)
의 6점을 각각 잇는 직선 a, 곡선 b, 직선 c, 곡선 g, 곡선 f 및 직선 e로 둘러싸인 영역의 범위 내에 있는 것이 바람직하다.
상기 3성분을 각 꼭짓점으로 하는 삼각 조성도에 대해서는, 상기와 같다.
도 2c에 있어서, 점 A, 점 B, 점 C, 점 G, 점 H 및 점 I는 흰색 원(○)으로 나타내어지는, 상기 좌표를 갖는 점이다.
점 A, B, C 및 G의 기술적 의미는, 상기와 같다.
점 H 및 I의 기술적 의미는 다음과 같다. 또, 각 점의 농도(질량%)는, 후술하는 실시예에서 구한 값과 동일하다.
H：HFO-1132(E)의 농도(질량%)가 1.0질량%이며, COP가 R404A에 대해 100%인 질량비
I：COP가 R404A에 대해 100%이며, 40℃에서의 포화 압력이 2.15MPa인 질량비
직선 a, 곡선 b, 직선 c, 직선 e 및 곡선 f에 대해서는, 상기와 같다. 점 H는 직선 c 상에 있고, 점 I는 곡선 f 상에 있다.
점 H 및 I는, 모두 곡선 g 상에 있다. 곡선 g는, COP가 R404A에 대해 100%인 질량비를 나타내는 곡선이다. 곡선 g보다 삼각 조성도의 꼭짓점 HFO-1132(E)측 및 꼭짓점 HFO-1234yf측의 영역에서는, 3성분의 혼합 냉매는, COP가 R404A에 대해 100% 미만이다.
곡선 g는 다음과 같이 하여 구해진다.
표 212는, HFO-1132(E)=1.0, 20.0, 42.5질량%일 때에 40℃에서의 포화 압력이 2.25MPa인 3점을 나타낸다. 곡선 f는 이 3점을 잇는 선으로 나타내어지고, 여기서 HFO-1132(E)의 질량%=x, HFO-1123의 질량%=y 및 HFO-1234yf의 질량%=z로 한 경우, 곡선 f는 최소 이승법에 의해 표 212의 식으로 근사된다.
[표 212]
Figure pct00070
HFO-1132(E), HFO-1123 및 HFO-1234yf의 3원 혼합 냉매는, 점 A, B, C, H, I 및 G의 6점을 각각 잇는 선으로 둘러싸인 영역(ABCHIG 영역)의 범위 내의 질량비에 있어서, (1) GWP가 125 이하인 것, (2) 냉동 능력이 대R404A비로 85% 이상인 것, (3) COP가 대R404A비로 100% 이상인 것, (4) 40℃에서의 포화 압력이 2.15MPa 이하인 것, 및 (5) 연소 속도가 3.0cm/s 이하인 것이라는 제특성을 갖는다.
냉매 2B는, HFO-1132(E), HFO-1123 및 HFO-1234yf를 이들의 농도의 총합으로 99.5질량% 이상 함유하는데, 그 중에서도, 냉매 2B 전체에 있어서의 HFO-1132(E), HFO-1123 및 HFO-1234yf의 합계량이 99.7질량% 이상이면 바람직하고, 99.8질량% 이상이면 보다 바람직하고, 99.9질량% 이상이면 더욱 바람직하다.
냉매 2B는, 상기의 특성을 해치지 않는 범위 내에서, HFO-1132(E), HFO-1123 및 HFO-1234yf에 더하여, 추가로 다른 냉매를 포함할 수 있다. 이 경우, 냉매 2B 전체에 있어서의 다른 냉매의 함유 비율은 0.5질량% 이하가 바람직하고, 0.3질량% 이하가 보다 바람직하고, 0.2질량% 이하가 더욱 바람직하고, 0.1질량% 이하가 특히 바람직하다. 다른 냉매로서는, 특별히 한정되지 않고, 이 분야에서 널리 사용되고 있는 공지의 냉매 중에서 폭넓게 선택할 수 있다. 냉매 2B는, 다른 냉매를 단독으로 포함하고 있어도 되고, 다른 냉매를 2종 이상 포함하고 있어도 된다.
냉매 2B는, HFO-1132(E), HFO-1123 및 HFO-1234yf만으로 이루어지는 것이 특히 바람직하다. 바꾸어 말하면, 냉매 2B는, 냉매 2B 전체에 있어서의 HFO-1132(E), HFO-1123 및 HFO-1234yf의 총 농도가 100질량%인 것이 특히 바람직하다.
냉매 2B는, HFO-1132(E), HFO-1123 및 HFO-1234yf만으로 이루어지는 경우, 3성분의 질량비는, 당해 3성분을 각 꼭짓점으로 하는 삼각 조성도에 있어서,
점 A (HFO-1132(E)/HFO-1123/HFO-1234yf=42.5/1.0/56.5질량%),
점 B (HFO-1132(E)/HFO-1123/HFO-1234yf=27.1/1.0/71.9질량%),
점 C (HFO-1132(E)/HFO-1123/HFO-1234yf=1.0/30.4/68.6질량%),
점 D (HFO-1132(E)/HFO-1123/HFO-1234yf=1.0/57.0/42.0질량%) 및
점 E (HFO-1132(E)/HFO-1123/HFO-1234yf=42.5/24.1/33.4질량%)
의 5점을 지나는 도형으로 둘러싸인 영역의 범위 내에 있는 것이 바람직하다.
점 A, B, C, D 및 E의 기술적 의미는, 상기와 같다. 점 A, B, C, D 및 E의 5점을 지나는 도형으로 둘러싸인 영역에 대해서는, 상기와 같다.
이 경우, HFO-1132(E), HFO-1123 및 HFO-1234yf의 3원 혼합 냉매는, 점 A, B, C, D 및 E의 5점을 각각 잇는 선으로 둘러싸인 영역(ABCDE 영역)의 범위 내의 질량비에 있어서, (1) GWP가 125 이하인 것, (2) 냉동 능력이 대R404A비로 85% 이상인 것, (3) 40℃에서의 포화 압력이 2.25MPa 이하인 것, 및 (4) 연소 속도가 3.0cm/s 이하인 것이라는 제특성을 갖는다.
냉매 2B는, HFO-1132(E), HFO-1123 및 HFO-1234yf만으로 이루어지는 경우, 3성분의 질량비는, 당해 3성분을 각 꼭짓점으로 하는 삼각 조성도에 있어서,
점 A (HFO-1132(E)/HFO-1123/HFO-1234yf=42.5/1.0/56.5질량%),
점 B (HFO-1132(E)/HFO-1123/HFO-1234yf=27.1/1.0/71.9질량%),
점 C (HFO-1132(E)/HFO-1123/HFO-1234yf=1.0/30.4/68.6질량%),
점 F (HFO-1132(E)/HFO-1123/HFO-1234yf=1.0/52.2/46.8질량%) 및
점 G (HFO-1132(E)/HFO-1123/HFO-1234yf=42.5/18.9/38.6질량%)
의 5점을 지나는 도형으로 둘러싸인 영역의 범위 내에 있는 것이 보다 바람직하다.
점 A, B, C, F 및 G의 기술적 의미는, 상기와 같다. 점 A, B, C, F 및 G의 5점을 지나는 도형으로 둘러싸인 영역에 대해서는, 상기와 같다.
이 경우, HFO-1132(E), HFO-1123 및 HFO-1234yf의 3원 혼합 냉매는, 점 A, B, C, F 및 G의 5점을 각각 잇는 선으로 둘러싸인 영역(ABCFG 영역)의 범위 내의 질량비에 있어서, (1) GWP가 125 이하인 것, (2) 냉동 능력이 대R404A비로 85% 이상인 것, (3) 40℃에서의 포화 압력이 2.15MPa 이하인 것, 및 (4) 연소 속도가 3.0cm/s 이하인 것이라는 제특성을 갖는다.
냉매 2B는, HFO-1132(E), HFO-1123 및 HFO-1234yf만으로 이루어지는 경우, 3성분의 질량비는, 당해 3성분을 각 꼭짓점으로 하는 삼각 조성도에 있어서,
점 A (HFO-1132(E)/HFO-1123/HFO-1234yf=42.5/1.0/56.5질량%),
점 B (HFO-1132(E)/HFO-1123/HFO-1234yf=27.1/1.0/71.9질량%),
점 C (HFO-1132(E)/HFO-1123/HFO-1234yf=1.0/30.4/68.6질량%),
점 H (HFO-1132(E)/HFO-1123/HFO-1234yf=1.0/35.2/63.8질량%),
점 I (HFO-1132(E)/HFO-1123/HFO-1234yf=27.4/29.8/42.8질량%) 및
점 G (HFO-1132(E)/HFO-1123/HFO-1234yf=42.5/18.9/38.6질량%)
의 6점을 지나는 도형으로 둘러싸인 영역의 범위 내에 있는 것이 더욱 바람직하다.
점 A, B, C, G, H 및 I의 기술적 의미는, 상기와 같다. 점 A, B, C, H, I 및 G의 6점을 지나는 도형으로 둘러싸인 영역에 대해서는, 상기와 같다.
이 경우, HFO-1132(E), HFO-1123 및 HFO-1234yf의 3원 혼합 냉매는, 점 A, B, C, H, I 및 G의 6점을 각각 잇는 선으로 둘러싸인 영역(ABCHIG 영역)의 범위 내의 질량비에 있어서, (1) GWP가 125 이하인 것, (2) 냉동 능력이 대R404A비로 85% 이상인 것, (3) COP가 대R404A비로 100% 이상인 것, (4) 40℃에서의 포화 압력이 2.15MPa 이하인 것, 및 (5) 연소 속도가 3.0cm/s 이하인 것이라는 제특성을 갖는다.
냉매 2B는, GWP가 125 이하임으로써, 지구 온난화의 관점에서 다른 범용 냉매에 비해 현저하게 환경 부하를 억제할 수 있다.
[냉매 2B의 실시예]
이하에, 실시예를 들어 더욱 상세하게 설명한다. 단, 본 개시는, 이들 실시예로 한정되는 것은 아니다.
시험예 1
실시예 1~38, 비교예 1~9 및 참고예 1(R404A)에 나타나는 혼합 냉매의 GWP는, IPCC(Intergovernmental Panel on Climate Change) 제4차 보고서의 값에 의거하여 평가했다.
이들 혼합 냉매의 COP, 냉동 능력 및 40℃에서의 포화 압력은, National Institute of Science and Technology(NIST), Reference Fluid Thermodynamic and Transport Properties Database(Refprop 9.0)를 사용하여, 이하의 조건으로 혼합 냉매의 냉동 사이클 이론 계산을 실시함으로써 구했다.
증발 온도 -40℃
응축 온도 40℃
과열 온도 20K
과냉각 온도 0K
압축기 효율 70%
시험예 1의 결과를 표 213~표 216에 나타낸다. 표 213~표 216 중, 「COP비(대R404A)」 및 「냉동 능력비(대R404A)」란, R404A에 대한 비율(%)을 나타낸다. 표 213~표 216 중, 「포화 압력(40℃)」이란, 포화 온도 40℃에 있어서의 포화 압력을 나타낸다.
성적 계수(COP)는, 다음 식에 의해 구했다.
COP=(냉동 능력 또는 난방 능력)/소비 전력량
혼합 냉매의 연소성은, 혼합 냉매의 혼합 조성을 WCF 농도로 하고, ANSI/ASHRAE34-2013 규격에 따라 연소 속도를 측정함으로써, 판단했다.
연소 속도 시험은 이하와 같이 행했다. 우선, 사용한 혼합 냉매는 99.5% 또는 그 이상의 순도로 하고, 진공 게이지 상에 공기의 흔적이 보이지 않게 될 때까지 동결, 펌핑 및 해동의 사이클을 반복함으로써 탈기했다. 폐쇄법에 의해 연소 속도를 측정했다. 초기 온도는 주위 온도로 했다. 점화는, 시료 셀의 중심에서 전극 간에 전기적 스파크를 발생시킴으로써 행했다. 방전의 지속 시간은 1.0~9.9ms로 하고, 점화 에너지는 전형적으로는 약 0.1~1.0J이었다. 슐리렌 사진을 사용하여 불꽃의 퍼짐을 시각화했다. 광을 통과하는 2개의 아크릴창을 구비한 원통형 용기(내경：155mm, 길이：198mm)를 시료 셀로서 이용하고, 광원으로서는 크세논 램프를 이용했다. 불꽃의 슐리렌 화상을 고속 디지털 비디오 카메라로 600fps의 프레이밍 속도로 기록하고, PC에 저장했다. 연소 속도를 계측할 수 없는 경우(0cm/s)는 「없음(불연)」으로 했다.
혼합 냉매의 연소 범위는, ASTM E681-09에 의거하는 측정 장치(도 1t를 참조)를 이용하여 측정을 실시했다. 구체적으로는, 연소의 상태를 육안 및 녹화 촬영할 수 있도록 내용적 12리터의 구형 유리 플라스크를 사용하고, 유리 플라스크는 연소에 의해 과대한 압력이 발생했을 때에는 상부의 덮개로부터 가스가 개방되도록 했다. 착화 방법은 바닥부에서부터 1/3의 높이에 유지된 전극으로부터의 방전에 의해 발생시켰다.
＜시험 조건＞
시험 용기：280mmφ 구형(내용적：12리터)
시험 온도：60℃±3℃
압력：101.3kPa±0.7kPa
수분：건조 공기 1g당 0.0088g±0.0005g(23℃에 있어서의 상대 습도 50%의 수분량)
냉매 조성물/공기 혼합비：1vol.%단위±0.2vol.%
냉매 조성물 혼합：±0.1질량%
점화 방법：교류 방전, 전압 15kV, 전류 30mA, 네온 변압기
전극 간격：6.4mm(1/4inch)
스파크：0.4초±0.05초
판정 기준：
·착화점을 중심으로 90도보다 크게 화염이 퍼졌을 경우=화염 전파 있음(가연)
·착화점을 중심으로 90도 이하의 화염의 퍼짐이었을 경우=화염 전파 없음(불연)
[표 213]
Figure pct00071
[표 214]
Figure pct00072
[표 215]
Figure pct00073
[표 216]
Figure pct00074
(1-6-3) 냉매 2C
냉매 2C는, 일 양태에 있어서, HFO-1132(E) 및 HFO-1234yf를 함유하고, HFO-1132(E) 및 HFO-1234yf의 전체 질량에 대해, HFO-1132(E)의 함유 비율은 35.0~65.0질량%이며, HFO-1234yf의 함유 비율은 65.0~35.0질량%이다. 이 냉매를 「냉매 2C1」라고 하는 경우가 있다.
(1-6-3-1) 냉매 2C1
냉매 2C1은, 상술한 구성을 가짐으로써, (1) GWP가 충분히 작은 것(100 이하), (2) R404A와 동등 또는 그 이상의 COP를 갖는 것, 및 (3) R404A와 동등 또는 그 이상의 냉동 능력을 갖는 것이라는 제특성을 갖는다.
냉매 2C1에 있어서, HFO-1132(E) 및 HFO-1234yf의 전체 질량에 대한, HFO-1132(E)의 함유 비율이 35.0질량% 이상임으로써, R404A와 동등 또는 그 이상의 냉동 능력이 얻어진다.
또, 냉매 2C1에 있어서, HFO-1132(E) 및 HFO-1234yf의 전체 질량에 대한, HFO-1132(E)의 함유 비율이 65.0질량% 이하임으로써, 냉매 2C1의 냉동 사이클에 있어서의 포화 온도 40℃의 포화 압력을 적합한 범위(특히 2.10Mpa 이하)로 유지할 수 있다.
냉매 2C1에 있어서, R404A에 대한 냉동 능력이 95% 이상이면 되는데, 98% 이상인 것이 바람직하고, 100% 이상인 것이 보다 바람직하고, 101% 이상인 것이 더욱 바람직하고, 102% 이상인 것이 특히 바람직하다.
냉매 2C1은, GWP가 100 이하임으로써, 지구 온난화의 관점에서 다른 범용 냉매에 비해 현저하게 환경 부하를 억제할 수 있다.
냉매 2C1은, 에너지 소비 효율의 점에서, R404A에 대한 냉동 사이클에서 소비된 동력과 냉동 능력의 비(성적 계수(COP))가 높은 것이 바람직하고, 구체적으로는, R404A에 대한 COP는 98% 이상인 것이 바람직하고, 100% 이상인 것이 보다 바람직하고, 102% 이상인 것이 특히 바람직하다.
냉매 2C1에 있어서, HFO-1132(E) 및 HFO-1234yf의 전체 질량에 대해, HFO-1132(E)의 함유 비율이 40.5~59.0질량%이며, HFO-1234yf의 함유 비율이 59.5~41.0질량%인 것이 바람직하다. 이 경우, 냉매 2C1은 GWP가 100 이하이고, R404A에 대한 COP가 101% 이상이고, 또한 R404A에 대한 냉동 능력이 99% 이상이 된다. 또한 이 경우, 냉매 2C1은, 포화 온도 40℃에 있어서의 포화 압력이, 1.75MPa 이상 2.00MPa 이하가 되기 때문에, 시판된 R404A용 냉동 장치에 대해 큰 설계 변경 없이 적용할 수 있다.
냉매 2C1에 있어서, HFO-1132(E) 및 HFO-1234yf의 전체 질량에 대해, HFO-1132(E)의 함유 비율이 41.3~59.0질량%이며, HFO-1234yf의 함유 비율이 58.7~41.0질량%인 것이 보다 바람직하다. 이 경우, 냉매 2C1은 GWP가 100 이하이고, R404A에 대한 COP가 101% 이상이고, 또한 R404A에 대한 냉동 능력이 99.5% 이상이 된다. 또한 이 경우, 냉매 2C1은, 포화 온도 40℃에 있어서의 포화 압력이, 1.76MPa 이상 2.00MPa 이하가 되기 때문에, 시판된 R404A용 냉동 장치에 대해 큰 설계 변경 없이 적용할 수 있다.
냉매 2C1에 있어서, HFO-1132(E) 및 HFO-1234yf의 전체 질량에 대해, HFO-1132(E)의 함유 비율이 41.3~55.0질량%이며, HFO-1234yf의 함유 비율이 58.7~45.0질량%인 것이 더욱 바람직하다. 이 경우, 냉매 2C1은 GWP가 100 이하이고, R404A에 대한 COP가 101% 이상이고, 또한 R404A에 대한 냉동 능력이 99.5% 이상이 된다. 또한 이 경우, 냉매 2C1은, 포화 온도 40℃에 있어서의 포화 압력이, 1.76MPa 이상 1.95MPa 이하가 되어, 시판된 R404A용 냉동 장치에 대해 큰 설계 변경 없이 적용할 수 있다.
냉매 2C1에 있어서, HFO-1132(E) 및 HFO-1234yf의 전체 질량에 대해, HFO-1132(E)의 함유 비율이 41.3~53.5질량%이며, HFO-1234yf의 함유 비율이 58.7~46.5질량%인 것이 특히 바람직하다. 이 경우, 냉매 2C1은 GWP가 100 이하인 것, R404A에 대한 COP가 102% 이상이고, 또한 R404A에 대한 냉동 능력이 99.5% 이상이 되는 것, 및 ASHRAE의 규격에서 미연성(클래스 2L)인 것이라는 제특성을 갖는다. 또한 이 경우, 냉매 2C1은, 포화 온도 40℃의 포화 압력이, 1.76MPa 이상 1.94MPa 이하가 되어, 시판된 R404A용 냉동 장치에 대해 큰 설계 변경 없이 적용할 수 있다.
냉매 2C1에 있어서, HFO-1132(E) 및 HFO-1234yf의 전체 질량에 대해, HFO-1132(E)의 함유 비율이 41.3~51.0질량%이고, HFO-1234yf의 함유 비율이 58.7~49.0질량%인 것이 각별히 바람직하다. 이 경우, 냉매 2C1은 GWP가 100 이하인 것, R404A에 대한 COP가 102% 이상이고, 또한 R404A에 대한 냉동 능력이 99% 이상이 되는 것, 및 ASHRAE의 규격에서 미연성(클래스 2L)인 것이라는 제특성을 갖는다. 또한 이 경우, 냉매 2C1은, 포화 온도 40℃의 포화 압력이, 1.76MPa 이상 1.90MPa 이하가 되어, 시판된 R404A용 냉동 장치에 대해 큰 설계 변경 없이 적용할 수 있다.
냉매 2C1에 있어서, HFO-1132(E) 및 HFO-1234yf의 전체 질량에 대해, HFO-1132(E)의 함유 비율이 41.3~49.2질량%이며, HFO-1234yf의 함유 비율이 58.7~50.8질량%인 것이 가장 바람직하다. 이 경우, 냉매 2C1은 GWP가 100 이하인 것, R404A에 대한 COP가 102% 이상이고, 또한 R404A에 대한 냉동 능력이 99.5% 이상이 되는 것, 및 ASHRAE의 규격에서 미연성(클래스 2L)인 것이라는 제특성을 갖는다. 또한 이 경우, 냉매 2C1은, 포화 온도 40℃의 포화 압력이, 1.76MPa 이상 1.88MPa 이하가 되어, 시판된 R404A용 냉동 장치에 대해 큰 설계 변경 없이 적용할 수 있다.
냉매 2C1에 있어서, 포화 온도 40℃의 포화 압력은 통상 2.10MPa 이하, 바람직하게는 2.00MPa 이하, 보다 바람직하게는 1.95MPa 이하, 더욱 바람직하게는 1.90MPa 이하, 특히 바람직하게는 1.88MPa 이하이다. 포화 온도 40℃의 포화 압력이 이와 같은 범위에 있으면, 시판된 R404A용 냉동 장치에 대해 큰 설계 변경 없이 냉매 2C1을 적용할 수 있다.
냉매 2C1에 있어서, 포화 온도 40℃의 포화 압력은 통상 1.70MPa 이상, 바람직하게는 1.73MPa 이상, 보다 바람직하게는 1.74MPa 이상, 더욱 바람직하게는 1.75MPa 이상, 특히 바람직하게는 1.76MPa 이상이다. 포화 온도 40℃의 포화 압력이 이와 같은 범위에 있으면, 시판된 R404A용 냉동 장치에 대해 큰 설계 변경 없이 냉매 2C1을 적용할 수 있다.
본 개시에 있어서, 냉동 사이클을 운전하기 위해서 냉매 2C1을 사용한 경우는, 시판된 R404A용 냉동 장치의 부재의 수명을 늘리는 관점에서, 토출 온도는 바람직하게는 150℃ 이하, 보다 바람직하게는 140℃ 이하, 더욱 바람직하게는 130℃ 이하, 특히 바람직하게는 120℃ 이하이다.
냉매 2C1을 증발 온도가 -75~-5℃인 냉동 사이클을 운전하기 위해서 이용함으로써, R404A와 동등 이상의 냉동 능력이 얻어진다는 이점이 있다.
본 개시의 냉매 2C1이 사용되는 냉동 사이클에 있어서, 증발 온도가 -5℃를 초과한 경우는, 압축비가 2.5 미만이 되어, 냉동 사이클로서의 효율이 나빠진다. 본 개시의 냉매 2C1이 사용되는 냉동 사이클에 있어서, 증발 온도가 -75℃ 미만인 경우는, 증발 압력이 0.02MPa 미만이 되어, 압축기로의 냉매의 흡입이 곤란해진다. 또한, 압축비는, 다음 식에 의해 구해진다.
압축비=응축 압력(Mpa)/증발 압력(Mpa)
본 개시의 냉매 2C1이 사용되는 냉동 사이클에 있어서, 증발 온도는 바람직하게는 -7.5℃ 이하, 보다 바람직하게는 -10℃ 이하, 더욱 바람직하게는 -35℃ 이하이다.
본 개시의 냉매 2C1이 사용되는 냉동 사이클에 있어서, 증발 온도는 바람직하게는 -65℃ 이상, 보다 바람직하게는 -60℃ 이상, 더욱 바람직하게는 -55℃ 이상, 특히 바람직하게는 -50℃ 이상이다.
본 개시의 냉매 2C1이 사용되는 냉동 사이클에 있어서, 증발 온도는 바람직하게는 -65℃ 이상 -5℃ 이하, 보다 바람직하게는 -60℃ 이상 -5℃ 이하, 더욱 바람직하게는 -55℃ 이상 -7.5℃ 이하, 특히 바람직하게는 -50℃ 이상 -10℃ 이하이다.
본 개시의 냉매 2C1이 사용되는 냉동 사이클에 있어서, 압축기로의 냉매의 흡입을 향상시키는 관점에서, 증발 압력은 0.02MPa 이상이 바람직하고, 0.03MPa 이상이 보다 바람직하고, 0.04MPa 이상이 더욱 바람직하고, 0.05MPa 이상이 특히 바람직하다.
본 개시의 냉매 2C1이 사용되는 냉동 사이클에 있어서, 냉동 사이클로서의 효율을 향상시키는 관점에서, 압축비는 2.5 이상이 바람직하고, 3.0 이상이 보다 바람직하고, 3.5 이상이 더욱 바람직하고, 4.0 이상이 특히 바람직하다. 본 개시의 냉매 2C1이 사용되는 냉동 사이클에 있어서, 냉동 사이클로서의 효율을 향상시키는 관점에서, 압축비는 200 이하가 바람직하고, 150 이하가 보다 바람직하고, 100 이하가 더욱 바람직하고, 50 이하가 특히 바람직하다.
냉매 2C1은, HFO-1132(E) 및 HFO-1234yf를 이들의 농도의 총합으로, 통상 99.5질량% 이상 함유해도 된다. 본 개시에 있어서, 냉매 2C1 전체에 있어서의 HFO-1132(E) 및 HFO-1234yf의 합계량이 99.7질량% 이상이면 바람직하고, 99.8질량% 이상이면 보다 바람직하고, 99.9질량% 이상이면 더욱 바람직하다.
냉매 2C1은, 상기의 특성을 해치지 않는 범위 내에서, HFO-1132(E) 및 HFO-1234yf에 더하여, 추가로 다른 냉매를 함유할 수 있다. 이 경우, 냉매 2C1 전체에 있어서의 다른 냉매의 함유 비율은 0.5질량% 이하가 바람직하고, 0.3질량% 이하가 보다 바람직하고, 0.2질량% 이하가 더욱 바람직하고, 0.1질량% 이하가 특히 바람직하다. 다른 냉매로서는, 특별히 한정되지 않고, 이 분야에서 널리 사용되고 있는 공지의 냉매 중에서 폭넓게 선택할 수 있다. 냉매 2C1은, 다른 냉매를 단독으로 포함하고 있어도 되고, 다른 냉매를 2종 이상 포함하고 있어도 된다.
냉매 2C1은, HFO-1132(E) 및 HFO-1234yf만으로 이루어지는 것이 특히 바람직하다. 바꾸어 말하면, 냉매 2C1은, 냉매 2C1 전체에 있어서의 HFO-1132(E) 및 HFO-1234yf의 총 농도가 100질량%인 것이 특히 바람직하다.
냉매 2C1이, HFO-1132(E) 및 HFO-1234yf만으로 이루어지는 경우, HFO-1132(E) 및 HFO-1234yf의 전체 질량에 대해, HFO-1132(E)의 함유 비율은 통상 35.0~65.0질량%이며, HFO-1234yf의 함유 비율은 통상 65.0~35.0질량%이다. 냉매 2C1은, 이러한 구성을 가짐으로써, (1) GWP가 충분히 작은 것(100 이하), (2) R404A와 동등 또는 그 이상의 COP를 갖는 것, 및 (3) R404A와 동등 또는 그 이상의 냉동 능력을 갖는 것이라는 제특성을 갖는다.
냉매 2C1이, HFO-1132(E) 및 HFO-1234yf만으로 이루어지는 경우, HFO-1132(E) 및 HFO-1234yf의 전체 질량에 대해, HFO-1132(E)의 함유 비율이 40.5~59.0질량%이며, HFO-1234yf의 함유 비율이 59.5~41.0질량%인 것이 바람직하다. 이 경우, 냉매 2C1은 GWP가 100 이하이고, R404A에 대한 COP가 101% 이상이고, 또한 R404A에 대한 냉동 능력이 99% 이상이 된다.
또한 이 경우, 냉매 2C1은, 포화 온도 40℃에 있어서의 포화 압력이, 1.75MPa 이상 2.00MPa 이하가 되기 때문에, 시판된 R404A용 냉동 장치에 대해 큰 설계 변경 없이 적용할 수 있다.
냉매 2C1이, HFO-1132(E) 및 HFO-1234yf만으로 이루어지는 경우, HFO-1132(E) 및 HFO-1234yf의 전체 질량에 대해, HFO-1132(E)의 함유 비율이 41.3~59.0질량%이며, HFO-1234yf의 함유 비율이 58.7~41.0질량%인 것이 보다 바람직하다. 이 경우, 냉매 2C1은 GWP가 100 이하이고, R404A에 대한 COP가 101% 이상이고, 또한 R404A에 대한 냉동 능력이 99.5% 이상이 된다. 또한 이 경우, 냉매 2C1은, 포화 온도 40℃에 있어서의 포화 압력이, 1.76MPa 이상 2.00MPa 이하가 되기 때문에, 시판된 R404A용 냉동 장치에 대해 큰 설계 변경 없이 적용할 수 있다.
냉매 2C1이, HFO-1132(E) 및 HFO-1234yf만으로 이루어지는 경우, HFO-1132(E) 및 HFO-1234yf의 전체 질량에 대해, HFO-1132(E)의 함유 비율이 41.3~55.0질량%이며, HFO-1234yf의 함유 비율이 58.7~45.0질량%인 것이 더욱 바람직하다. 이 경우, 냉매 2C1은 GWP가 100 이하이고, R404A에 대한 COP가 101% 이상이고, 또한 R404A에 대한 냉동 능력이 99.5% 이상이 된다. 또한 이 경우, 냉매 2C1은, 포화 온도 40℃에 있어서의 포화 압력이, 1.76MPa 이상 1.95MPa 이하가 되어, 시판된 R404A용 냉동 장치에 대해 큰 설계 변경 없이 적용할 수 있다.
냉매 2C1이, HFO-1132(E) 및 HFO-1234yf만으로 이루어지는 경우, HFO-1132(E) 및 HFO-1234yf의 전체 질량에 대해, HFO-1132(E)의 함유 비율이 41.3~53.5질량%이며, HFO-1234yf의 함유 비율이 58.7~46.5질량%인 것이 특히 바람직하다. 이 경우, 냉매 2C1은 GWP가 100 이하인 것, R404A에 대한 COP가 102% 이상이고, 또한 R404A에 대한 냉동 능력이 99.5% 이상이 되는 것, 및 ASHRAE의 규격에서 미연성(클래스 2L)인 것이라는 제특성을 갖는다. 또한 이 경우, 냉매 2C1은, 포화 온도 40℃의 포화 압력이, 1.76MPa 이상 1.94MPa 이하가 되어, 시판된 R404A용 냉동 장치에 대해 큰 설계 변경 없이 적용할 수 있다.
냉매 2C1이, HFO-1132(E) 및 HFO-1234yf만으로 이루어지는 경우, HFO-1132(E) 및 HFO-1234yf의 전체 질량에 대해, HFO-1132(E)의 함유 비율이 41.3~51.0질량%이며, HFO-1234yf의 함유 비율이 58.7~49.0질량%인 것이 각별히 바람직하다. 이 경우, 냉매 2C1은 GWP가 100 이하인 것, R404A에 대한 COP가 102% 이상이고, 또한 R404A에 대한 냉동 능력이 99% 이상이 되는 것, 및 ASHRAE의 규격에서 미연성(클래스 2L)인 것이라는 제특성을 갖는다. 또한 이 경우, 냉매 2C1은, 포화 온도 40℃의 포화 압력이, 1.76MPa 이상 1.90MPa 이하가 되어, 시판된 R404A용 냉동 장치에 대해 큰 설계 변경 없이 적용할 수 있다.
냉매 2C1이, HFO-1132(E) 및 HFO-1234yf만으로 이루어지는 경우, HFO-1132(E) 및 HFO-1234yf의 전체 질량에 대해, HFO-1132(E)의 함유 비율이 41.3~49.2질량%이며, HFO-1234yf의 함유 비율이 58.7~50.8질량%인 것이 가장 바람직하다. 이 경우, 냉매 2C1은 GWP가 100 이하인 것, R404A에 대한 COP가 102% 이상이고, 또한 R404A에 대한 냉동 능력이 99.5% 이상이 되는 것, 및 ASHRAE의 규격에서 미연성(클래스 2L)인 것이라는 제특성을 갖는다. 또한 이 경우, 냉매 2C1은, 포화 온도 40℃의 포화 압력이, 1.76MPa 이상 1.88MPa 이하가 되어, 시판된 R404A용 냉동 장치에 대해 큰 설계 변경 없이 적용할 수 있다.
(1-6-3-2) 냉매 2C2
본 개시의 조성물에 포함되는 냉매는, 일 양태에 있어서, HFO-1132(E) 및 HFO-1234yf를 함유하고, HFO-1132(E) 및 HFO-1234yf의 전체 질량에 대해, HFO-1132(E)의 함유 비율이 40.5~49.2질량%이며, HFO-1234yf의 함유 비율이 59.5~50.8질량%이다. 이 냉매를 「냉매 2C2」라고 하는 경우가 있다.
냉매 2C2는, 상술한 구성을 가짐으로써, (1) GWP가 충분히 작은 것(100 이하), (2) R404A와 동등 또는 그 이상의 COP를 갖는 것, (3) R404A와 동등 또는 그 이상의 냉동 능력을 갖는 것, 및 (4) ASHRAE의 규격에서 미연성(클래스 2L)인 것이라는 제특성을 갖는다. 또한 이 경우, 냉매 2C2는, 포화 온도 40℃의 포화 압력이, 1.75MPa 이상 1.88MPa 이하가 되어, 시판된 R404A용 냉동 장치에 대해 큰 설계 변경 없이 적용할 수 있다.
냉매 2C2에 있어서, HFO-1132(E) 및 HFO-1234yf의 전체 질량에 대한, HFO-1132(E)의 함유 비율이 40.5질량% 이상임으로써, R404A와 동등 또는 그 이상의 냉동 능력이 얻어진다.
또, 냉매 2C2에 있어서, HFO-1132(E) 및 HFO-1234yf의 전체 질량에 대한, HFO-1132(E)의 함유 비율이 49.2질량% 이하임으로써, 냉매 2C2의 냉동 사이클에 있어서의 포화 온도 40℃의 포화 압력을 적합한 범위(특히 2.10Mpa 이하)로 유지할 수 있다.
냉매 2C2에 있어서, R404A에 대한 냉동 능력이 99% 이상이면 되는데, 100% 이상인 것이 바람직하고, 101% 이상인 것이 보다 바람직하고, 102% 이상인 것이 더욱 바람직하고, 103% 이상인 것이 특히 바람직하다.
냉매 2C2는, GWP가 100 이하임으로써, 지구 온난화의 관점에서 다른 범용 냉매에 비해 현저하게 환경 부하를 억제할 수 있다.
냉매 2C2는, 에너지 소비 효율의 점에서, R404A에 대한 냉동 사이클에서 소비된 동력과 냉동 능력의 비(성적 계수(COP))가 높은 것이 바람직하고, 구체적으로는, R404A에 대한 COP는 98% 이상인 것이 바람직하고, 100% 이상인 것이 보다 바람직하고, 101% 이상인 것이 더욱 바람직하고, 102% 이상인 것이 특히 바람직하다.
냉매 2C2에 있어서, HFO-1132(E) 및 HFO-1234yf의 전체 질량에 대해, HFO-1132(E)의 함유 비율이 41.3~49.2질량%이며, HFO-1234yf의 함유 비율이 58.7~50.8질량%인 것이 바람직하다. 이 경우, 냉매 2C2는 GWP가 100 이하인 것, R404A에 대한 COP가 102% 이상인 것, R404A에 대한 냉동 능력이 99.5% 이상인 것, 및 ASHRAE의 규격에서 미연성(클래스 2L)인 것이라는 제특성을 갖는다. 또한 이 경우, 냉매 2C2는, 포화 온도 40℃의 포화 압력이, 1.76MPa 이상 1.88MPa 이하가 되어, 시판된 R404A용 냉동 장치에 대해 큰 설계 변경 없이 적용할 수 있다.
냉매 2C2에 있어서, HFO-1132(E) 및 HFO-1234yf의 전체 질량에 대해, HFO-1132(E)의 함유 비율이 43.0~49.2질량%이며, HFO-1234yf의 함유 비율이 57.0~50.8질량%인 것이 보다 바람직하다. 이 경우, 냉매 2C2는 GWP가 100 이하인 것, R404A에 대한 COP가 102% 이상인 것, R404A에 대한 냉동 능력이 101% 이상인 것, 및 ASHRAE의 규격에서 미연성(클래스 2L)인 것이라는 제특성을 갖는다. 또한 이 경우, 냉매 2C2는, 포화 온도 40℃의 포화 압력이, 1.78MPa 이상 1.88MPa 이하가 되어, 시판된 R404A용 냉동 장치에 대해 큰 설계 변경 없이 적용할 수 있다.
냉매 2C2에 있어서, HFO-1132(E) 및 HFO-1234yf의 전체 질량에 대해, HFO-1132(E)의 함유 비율이 44.0~49.2질량%이며, HFO-1234yf의 함유 비율이 56.0~50.8질량%인 것이 더욱 바람직하다. 이 경우, 냉매 2C2는 GWP가 100 이하인 것, R404A에 대한 COP가 102% 이상인 것, R404A에 대한 냉동 능력이 101% 이상인 것, 및 ASHRAE의 규격에서 미연성(클래스 2L)인 것이라는 제특성을 갖는다. 또한 이 경우, 냉매 2C2는, 포화 온도 40℃의 포화 압력이, 1.80MPa 이상 1.88MPa 이하가 되어, 시판된 R404A용 냉동 장치에 대해 큰 설계 변경 없이 적용할 수 있다.
냉매 2C2에 있어서, HFO-1132(E) 및 HFO-1234yf의 전체 질량에 대해, HFO-1132(E)의 함유 비율이 45.0~49.2질량%이며, HFO-1234yf의 함유 비율이 55.0~50.8질량%인 것이 특히 바람직하다. 이 경우, 냉매 2C2는 GWP가 100 이하인 것, R404A에 대한 COP가 102% 이상인 것, R404A에 대한 냉동 능력이 102% 이상인 것, 및 ASHRAE의 규격에서 미연성(클래스 2L)인 것이라는 제특성을 갖는다. 또한 이 경우, 냉매 2C2는, 포화 온도 40℃의 포화 압력이, 1.81MPa 이상 1.88MPa 이하가 되어, 시판된 R404A용 냉동 장치에 대해 큰 설계 변경 없이 적용할 수 있다.
냉매 2C2에 있어서, HFO-1132(E) 및 HFO-1234yf의 전체 질량에 대해, HFO-1132(E)의 함유 비율이 45.0~48.0질량%이며, HFO-1234yf의 함유 비율이 55.0~52.0질량%인 것이 각별히 바람직하다. 이 경우, 냉매 2C2는 GWP가 100 이하인 것, R404A에 대한 COP가 102.5% 이상인 것, R404A에 대한 냉동 능력이 102.5% 이상인 것, 및 ASHRAE의 규격에서 미연성(클래스 2L)인 것이라는 제특성을 갖는다. 또한 이 경우, 냉매 2C2는, 포화 온도 40℃의 포화 압력이, 1.81MPa 이상 1.87MPa 이하가 되어, 시판된 R404A용 냉동 장치에 대해 큰 설계 변경 없이 적용할 수 있다.
냉매 2C2에 있어서, HFO-1132(E) 및 HFO-1234yf의 전체 질량에 대해, HFO-1132(E)의 함유 비율이 45.0~47.0질량%이며, HFO-1234yf의 함유 비율이 55.0~53.0질량%인 것이 가장 바람직하다. 이 경우, 냉매 2C2는 GWP가 100 이하인 것, R404A에 대한 COP가 102.5% 이상인 것, R404A에 대한 냉동 능력이 102.5% 이상인 것, 및 ASHRAE의 규격에서 미연성(클래스 2L)인 것이라는 제특성을 갖는다. 또한 이 경우, 냉매 2C2는, 포화 온도 40℃의 포화 압력이, 1.81MPa 이상 1.85MPa 이하가 되어, 시판된 R404A용 냉동 장치에 대해 큰 설계 변경 없이 적용할 수 있다.
냉매 2C2에 있어서, 포화 온도 40℃의 포화 압력은 통상 2.10MPa 이하, 바람직하게는 2.00MPa 이하, 보다 바람직하게는 1.95MPa 이하, 더욱 바람직하게는 1.90MPa 이하, 특히 바람직하게는 1.88MPa 이하이다. 포화 온도 40℃의 포화 압력이 이와 같은 범위에 있으면, 시판된 R404A용 냉동 장치에 대해 큰 설계 변경 없이 냉매 2C2를 적용할 수 있다.
냉매 2C2에 있어서, 포화 온도 40℃의 포화 압력은 통상 1.70MPa 이상, 바람직하게는 1.73MPa 이상, 보다 바람직하게는 1.74MPa 이상, 더욱 바람직하게는 1.75MPa 이상, 특히 바람직하게는 1.76MPa 이상이다. 포화 온도 40℃의 포화 압력이 이와 같은 범위에 있으면, 시판된 R404A용 냉동 장치에 대해 큰 설계 변경 없이 냉매 2C2를 적용할 수 있다.
본 개시에 있어서, 냉동 사이클을 운전하기 위해서 냉매 2C2를 사용한 경우는, 시판된 R404A용 냉동 장치의 부재의 수명을 늘리는 관점에서, 토출 온도는 바람직하게는 150℃ 이하, 보다 바람직하게는 140℃ 이하, 더욱 바람직하게는 130℃ 이하, 특히 바람직하게는 120℃ 이하이다.
본 개시에 있어서, 냉매 2C2는, R404A와 동등 이상의 냉동 능력을 얻는 관점에서, 증발 온도가 -75~15℃인 냉동 사이클을 운전하기 위해서 이용되는 것이 바람직하다.
본 개시의 냉매 2C2가 사용되는 냉동 사이클에 있어서, 증발 온도는 바람직하게는 15℃ 이하, 보다 바람직하게는 5℃ 이하, 더욱 바람직하게는 0℃ 이하, 특히 바람직하게는 -5℃ 이하이다.
본 개시의 냉매 2C2가 사용되는 냉동 사이클에 있어서, 증발 온도는 바람직하게는 -65℃ 이상, 보다 바람직하게는 -60℃ 이상, 더욱 바람직하게는 -55℃ 이상, 특히 바람직하게는 -50℃ 이상이다.
본 개시의 냉매 2C2가 사용되는 냉동 사이클에 있어서, 증발 온도는 바람직하게는 -65℃ 이상 15℃ 이하, 보다 바람직하게는 -60℃ 이상 5℃ 이하, 더욱 바람직하게는 -55℃ 이상 0℃ 이하, 특히 바람직하게는 -50℃ 이상 -5℃ 이하이다.
본 개시의 냉매 2C2가 사용되는 냉동 사이클에 있어서, 압축기로의 냉매의 흡입을 향상시키는 관점에서, 증발 압력은 0.02MPa 이상이 바람직하고, 0.03MPa 이상이 보다 바람직하고, 0.04MPa 이상이 더욱 바람직하고, 0.05MPa 이상이 특히 바람직하다.
본 개시의 냉매 2C2가 사용되는 냉동 사이클에 있어서, 냉동 사이클로서의 효율을 향상시키는 관점에서, 압축비는 2.5 이상이 바람직하고, 3.0 이상이 보다 바람직하고, 3.5 이상이 더욱 바람직하고, 4.0 이상이 특히 바람직하다.
냉매 2C2는, HFO-1132(E) 및 HFO-1234yf를 이들의 농도의 총합으로, 통상 99.5질량% 이상 함유해도 된다. 본 개시에 있어서, 냉매 2C2 전체에 있어서의 HFO-1132(E) 및 HFO-1234yf의 합계량이 99.7질량% 이상이면 바람직하고, 99.8질량% 이상이면 보다 바람직하고, 99.9질량% 이상이면 더욱 바람직하다.
냉매 2C2는, 상기의 특성을 해치지 않는 범위 내에서, HFO-1132(E) 및 HFO-1234yf에 더하여, 추가로 다른 냉매를 함유할 수 있다. 이 경우, 냉매 2C2 전체에 있어서의 다른 냉매의 함유 비율은 0.5질량% 이하가 바람직하고, 0.3질량% 이하가 보다 바람직하고, 0.2질량% 이하가 더욱 바람직하고, 0.1질량% 이하가 특히 바람직하다. 다른 냉매로서는, 특별히 한정되지 않고, 이 분야에서 널리 사용되고 있는 공지의 냉매 중에서 폭넓게 선택할 수 있다. 냉매 2C2는, 다른 냉매를 단독으로 포함하고 있어도 되고, 다른 냉매를 2종 이상 포함하고 있어도 된다.
냉매 2C2는, HFO-1132(E) 및 HFO-1234yf만으로 이루어지는 것이 특히 바람직하다. 바꾸어 말하면, 냉매 2C2는, 냉매 2C2 전체에 있어서의 HFO-1132(E) 및 HFO-1234yf의 총 농도가 100질량%인 것이 특히 바람직하다.
냉매 2C2가, HFO-1132(E) 및 HFO-1234yf만으로 이루어지는 경우, HFO-1132(E) 및 HFO-1234yf의 전체 질량에 대해, HFO-1132(E)의 함유 비율은 통상 40.5~49.2질량%이며, HFO-1234yf의 함유 비율은 통상 59.5~50.8질량%이다. 냉매 2C2는, 이러한 구성을 가짐으로써, (1) GWP가 충분히 작은 것(100 이하), (2) R404A와 동등 또는 그 이상의 COP를 갖는 것, (3) R404A와 동등 또는 그 이상의 냉동 능력을 갖는 것, 및 (4) ASHRAE의 규격에서 미연성(클래스 2L)인 것이라는 제특성을 갖는다. 또한 이 경우, 냉매 2C2는, 포화 온도 40℃의 포화 압력이, 1.75MPa 이상 1.88MPa 이하가 되어, 시판된 R404A용 냉동 장치에 대해 큰 설계 변경 없이 적용할 수 있다.
냉매 2C2가, HFO-1132(E) 및 HFO-1234yf만으로 이루어지는 경우, HFO-1132(E) 및 HFO-1234yf의 전체 질량에 대해, HFO-1132(E)의 함유 비율이 41.3~49.2질량%이며, HFO-1234yf의 함유 비율이 58.7~50.8질량%인 것이 바람직하다. 이 경우, 냉매 2C2는 GWP가 100 이하인 것, R404A에 대한 COP가 102% 이상인 것, R404A에 대한 냉동 능력이 99.5% 이상인 것, 및 ASHRAE의 규격에서 미연성(클래스 2L)인 것이라는 제특성을 갖는다.
또한 이 경우, 냉매 2C2는, 포화 온도 40℃의 포화 압력이, 1.76MPa 이상 1.88MPa 이하가 되어, 시판된 R404A용 냉동 장치에 대해 큰 설계 변경 없이 적용할 수 있다.
냉매 2C2가, HFO-1132(E) 및 HFO-1234yf만으로 이루어지는 경우, HFO-1132(E) 및 HFO-1234yf의 전체 질량에 대해, HFO-1132(E)의 함유 비율이 43.0~49.2질량%이며, HFO-1234yf의 함유 비율이 57.0~50.8질량%인 것이 보다 바람직하다. 이 경우, 냉매 2C2는 GWP가 100 이하인 것, R404A에 대한 COP가 102% 이상인 것, R404A에 대한 냉동 능력이 101% 이상인 것, 및 ASHRAE의 규격에서 미연성(클래스 2L)인 것이라는 제특성을 갖는다. 또한 이 경우, 냉매 2C2는, 포화 온도 40℃의 포화 압력이, 1.78MPa 이상 1.88MPa 이하가 되어, 시판된 R404A용 냉동 장치에 대해 큰 설계 변경 없이 적용할 수 있다.
냉매 2C2가, HFO-1132(E) 및 HFO-1234yf만으로 이루어지는 경우, HFO-1132(E) 및 HFO-1234yf의 전체 질량에 대해, HFO-1132(E)의 함유 비율이 44.0~49.2질량%이며, HFO-1234yf의 함유 비율이 56.0~50.8질량%인 것이 더욱 바람직하다. 이 경우, 냉매 2C2는 GWP가 100 이하인 것, R404A에 대한 COP가 102% 이상인 것, R404A에 대한 냉동 능력이 101% 이상인 것, 및 ASHRAE의 규격에서 미연성(클래스 2L)인 것이라는 제특성을 갖는다. 또한 이 경우, 냉매 2C2는, 포화 온도 40℃의 포화 압력이, 1.80MPa 이상 1.88MPa 이하가 되어, 시판된 R404A용 냉동 장치에 대해 큰 설계 변경 없이 적용할 수 있다.
냉매 2C2가, HFO-1132(E) 및 HFO-1234yf만으로 이루어지는 경우, HFO-1132(E) 및 HFO-1234yf의 전체 질량에 대해, HFO-1132(E)의 함유 비율이 45.0~49.2질량%이며, HFO-1234yf의 함유 비율이 55.0~50.8질량%인 것이 특히 바람직하다. 이 경우, 냉매 2C2는 GWP가 100 이하인 것, R404A에 대한 COP가 102% 이상인 것, R404A에 대한 냉동 능력이 102% 이상인 것, 및 ASHRAE의 규격에서 미연성(클래스 2L)인 것이라는 제특성을 갖는다. 또한 이 경우, 냉매 2C2는, 포화 온도 40℃의 포화 압력이, 1.81MPa 이상 1.88MPa 이하가 되어, 시판된 R404A용 냉동 장치에 대해 큰 설계 변경 없이 적용할 수 있다.
냉매 2C2가, HFO-1132(E) 및 HFO-1234yf만으로 이루어지는 경우, HFO-1132(E) 및 HFO-1234yf의 전체 질량에 대해, HFO-1132(E)의 함유 비율이 45.0~48.0질량%이며, HFO-1234yf의 함유 비율이 55.0~52.0질량%인 것이 각별히 바람직하다. 이 경우, 냉매 2C2는 GWP가 100 이하인 것, R404A에 대한 COP가 102.5% 이상인 것, R404A에 대한 냉동 능력이 102.5% 이상인 것, 및 ASHRAE의 규격에서 미연성(클래스 2L)인 것이라는 제특성을 갖는다. 또한 이 경우, 냉매 2C2는, 포화 온도 40℃의 포화 압력이, 1.81MPa 이상 1.87MPa 이하가 되어, 시판된 R404A용 냉동 장치에 대해 큰 설계 변경 없이 적용할 수 있다.
(1-6-3-3) 냉매 2C3
본 개시의 조성물에 포함되는 냉매는, 일 양태에 있어서, HFO-1132(E) 및 HFO-1234yf를 함유하고, HFO-1132(E) 및 HFO-1234yf의 전체 질량에 대해, HFO-1132(E)의 함유 비율이 31.1~39.8질량%이며, HFO-1234yf의 함유 비율이 68.9~60.2질량%이다. 이 냉매를 「냉매 2C3」이라고 하는 경우가 있다.
냉매 2C3은, 상술한 구성을 가짐으로써, (1) GWP가 충분히 작은 것(100 이하), (2) R134a와 동등 정도의 COP를 갖는 것, (3) R134a와 비교하여 150% 이상의 냉동 능력을 갖는 것, 및 (4) 토출 온도가 90℃ 이하인 것이라는 제특성을 갖는다.
냉매 2C3에 있어서, HFO-1132(E) 및 HFO-1234yf의 전체 질량에 대한, HFO-1132(E)의 함유 비율이 31.1질량% 이상임으로써, R134a와 비교하여 150% 이상의 냉동 능력이 얻어진다.
또, 냉매 2C3에 있어서, HFO-1132(E) 및 HFO-1234yf의 전체 질량에 대한, HFO-1132(E)의 함유 비율이 39.8질량% 이하임으로써, 냉매 2C3의 냉동 사이클에 있어서의 토출 온도를 90℃ 이하로 유지하여, R134a용 냉동 장치의 부재의 수명을 길게 확보할 수 있다.
냉매 2C3에 있어서, R134a에 대한 냉동 능력이 150% 이상이면 되는데, 151% 이상인 것이 바람직하고, 152% 이상인 것이 보다 바람직하고, 153% 이상인 것이 더욱 바람직하고, 154% 이상인 것이 특히 바람직하다.
냉매 2C3에 있어서, 냉동 사이클에 있어서의 토출 온도는 90.0℃ 이하인 것이 바람직하고, 89.7℃ 이하인 것이 보다 바람직하고, 89.4℃ 이하인 것이 더욱 바람직하고, 89.0℃ 이하인 것이 특히 바람직하다.
냉매 2C3은, GWP가 100 이하임으로써, 지구 온난화의 관점에서 다른 범용 냉매에 비해 현저하게 환경 부하를 억제할 수 있다.
냉매 2C3은, 에너지 소비 효율의 점에서, R134a에 대한 냉동 사이클에서 소비된 동력과 냉동 능력의 비(성적 계수(COP))가 높은 것이 바람직하고, 구체적으로는, R134a에 대한 COP는 90% 이상인 것이 바람직하고, 91% 이상인 것이 보다 바람직하고, 91.5% 이상인 것이 더욱 바람직하고, 92% 이상인 것이 특히 바람직하다.
냉매 2C3에 있어서, HFO-1132(E) 및 HFO-1234yf의 전체 질량에 대해, HFO-1132(E)의 함유 비율은 통상 31.1~39.8질량%이며, HFO-1234yf의 함유 비율은 통상 68.9~60.2질량%이다.
냉매 2C3은, 이러한 구성을 가짐으로써, (1) GWP가 충분히 작은 것(100 이하), (2) R134a와 동등 정도의 COP를 갖는 것, (3) R134a와 비교해서 150% 이상의 냉동 능력을 갖는 것, 및 (4) 토출 온도가 90.0℃ 이하인 것이라는 제특성을 갖는다.
냉매 2C3에 있어서, HFO-1132(E) 및 HFO-1234yf의 전체 질량에 대해, HFO-1132(E)의 함유 비율이 31.1~37.9질량%이며, HFO-1234yf의 함유 비율이 68.9~62.1질량%인 것이 바람직하다. 이 경우, 냉매 2C3은, 상술한 구성을 가짐으로써, (1) GWP가 충분히 작은 것(100 이하), (2) R134a와 비교하여 92% 이상의 COP를 갖는 것, (3) R134a와 비교하여 150% 이상의 냉동 능력을 갖는 것, (4) 토출 온도가 90.0℃ 이하인 것, 및 (5) 임계 온도가 81℃ 이상인 것이라는 제특성을 갖는다.
냉매 2C3에 있어서, HFO-1132(E) 및 HFO-1234yf의 전체 질량에 대해, HFO-1132(E)의 함유 비율이 32.0~37.9질량%이며, HFO-1234yf의 함유 비율이 68.0~62.1질량%인 것이 보다 바람직하다. 이 경우, 냉매 2C3은, 상술한 구성을 가짐으로써, (1) GWP가 충분히 작은 것(100 이하), (2) R134a와 비교하여 92% 이상의 COP를 갖는 것, (3) R134a와 비교하여 151% 이상의 냉동 능력을 갖는 것, (4) 토출 온도가 90.0℃ 이하인 것, 및 (5) 임계 온도가 81℃ 이상인 것이라는 제특성을 갖는다.
냉매 2C3에 있어서, HFO-1132(E) 및 HFO-1234yf의 전체 질량에 대해, HFO-1132(E)의 함유 비율이 33.0~37.9질량%이며, HFO-1234yf의 함유 비율이 67.0~62.1질량%인 것이 한층 더욱 바람직하다. 이 경우, 냉매 2C3은, 상술한 구성을 가짐으로써, (1) GWP가 충분히 작은 것(100 이하), (2) R134a와 비교하여 92% 이상의 COP를 갖는 것, (3) R134a와 비교하여 152% 이상의 냉동 능력을 갖는 것, (4) 토출 온도가 90.0℃ 이하인 것, 및 (5) 임계 온도가 81℃ 이상인 것이라는 제특성을 갖는다.
냉매 2C3에 있어서, HFO-1132(E) 및 HFO-1234yf의 전체 질량에 대해, HFO-1132(E)의 함유 비율이 34.0~37.9질량%이며, HFO-1234yf의 함유 비율이 66.0~62.1질량%인 것이 더욱 바람직하다. 이 경우, 냉매 2C3은, 상술한 구성을 가짐으로써, (1) GWP가 충분히 작은 것(100 이하), (2) R134a와 비교하여 92% 이상의 COP를 갖는 것, (3) R134a와 비교하여 153% 이상의 냉동 능력을 갖는 것, (4) 토출 온도가 90.0℃ 이하인 것, 및 (5) 임계 온도가 81℃ 이상인 것이라는 제특성을 갖는다.
냉매 2C3에 있어서, HFO-1132(E) 및 HFO-1234yf의 전체 질량에 대해, HFO-1132(E)의 함유 비율이 35.0~37.9질량%이며, HFO-1234yf의 함유 비율이 65.0~62.1질량%인 것이 특히 바람직하다. 이 경우, 냉매 2C3은, 상술한 구성을 가짐으로써, (1) GWP가 충분히 작은 것(100 이하), (2) R134a와 비교하여 92% 이상의 COP를 갖는 것, (3) R134a와 비교하여 155% 이상의 냉동 능력을 갖는 것, (4) 토출 온도가 90.0℃ 이하인 것, 및 (5) 임계 온도가 81℃ 이상인 것이라는 제특성을 갖는다.
본 개시에 있어서, 냉동 사이클을 운전하기 위해서 냉매 2C3을 사용한 경우는, 시판된 R134a용 냉동 장치의 부재의 수명을 늘리는 관점에서, 토출 온도는 바람직하게는 90.0℃ 이하, 보다 바람직하게는 89.7℃ 이하, 더욱 바람직하게는 89.4℃ 이하, 특히 바람직하게는 89.0℃ 이하이다.
본 개시에 있어서, 냉동 사이클을 운전하기 위해서 냉매 2C3을 사용한 경우는, 냉동 사이클에서는 냉매의 액화(응축)의 과정을 필요로 하므로, 임계 온도는 냉매를 액화시키기 위한 냉각수 또는 냉각 공기의 온도보다 현저하게 높은 것이 필요해진다. 이러한 관점에서, 본 개시의 냉매 2C3이 사용되는 냉동 사이클에 있어서, 임계 온도는 바람직하게는 80℃ 이상, 보다 바람직하게는 81℃ 이상, 더욱 바람직하게는 81.5℃ 이상, 특히 82℃ 이상이다.
본 개시에 있어서, 냉매 2C3은, R134a와 비교하여 150% 이상의 냉동 능력을 얻는 관점에서, 통상, 증발 온도가 -75~15℃인 냉동 사이클을 운전하기 위해서 이용된다.
본 개시의 냉매 2C3이 사용되는 냉동 사이클에 있어서, 증발 온도는 바람직하게는 15℃ 이하, 보다 바람직하게는 5℃ 이하, 더욱 바람직하게는 0℃ 이하, 특히 바람직하게는 -5℃ 이하이다.
본 개시의 냉매 2C3이 사용되는 냉동 사이클에 있어서, 증발 온도는 바람직하게는 -65℃ 이상, 보다 바람직하게는 -60℃ 이상, 더욱 바람직하게는 -55℃ 이상, 특히 바람직하게는 -50℃ 이상이다.
본 개시의 냉매 2C3이 사용되는 냉동 사이클에 있어서, 증발 온도는 바람직하게는 -65℃ 이상 15℃ 이하, 보다 바람직하게는 -60℃ 이상 5℃ 이하, 더욱 바람직하게는 -55℃ 이상 0℃ 이하, 특히 바람직하게는 -50℃ 이상 -5℃ 이하이다.
본 개시의 냉매 2C3이 사용되는 냉동 사이클에 있어서, 성능 향상의 관점에서, 냉매의 임계 온도는 80℃ 이상이 바람직하고, 81℃ 이상이 보다 바람직하고, 81.5℃ 이상이 더욱 바람직하고, 82℃ 이상이 특히 바람직하다.
냉매 2C3은, HFO-1132(E) 및 HFO-1234yf를 이들의 농도의 총합으로, 통상 99.5질량% 이상 함유해도 된다. 본 개시에 있어서, 냉매 2C3 전체에 있어서의 HFO-1132(E) 및 HFO-1234yf의 합계량이 99.7질량% 이상이면 바람직하고, 99.8질량% 이상이면 보다 바람직하고, 99.9질량% 이상이면 더욱 바람직하다.
냉매 2C3은, 상기의 특성을 해치지 않는 범위 내에서, HFO-1132(E) 및 HFO-1234yf에 더하여, 추가로 다른 냉매를 함유할 수 있다. 이 경우, 냉매 2C3 전체에 있어서의 다른 냉매의 함유 비율은 0.5질량% 이하가 바람직하고, 0.3질량% 이하가 보다 바람직하고, 0.2질량% 이하가 더욱 바람직하고, 0.1질량% 이하가 특히 바람직하다. 다른 냉매로서는, 특별히 한정되지 않고, 이 분야에서 널리 사용되고 있는 공지의 냉매 중에서 폭넓게 선택할 수 있다. 냉매 2C3은, 다른 냉매를 단독으로 포함하고 있어도 되고, 다른 냉매를 2종 이상 포함하고 있어도 된다.
냉매 2C3은, HFO-1132(E) 및 HFO-1234yf만으로 이루어지는 것이 특히 바람직하다. 바꾸어 말하면, 냉매 2C3은, 냉매 2C3 전체에 있어서의 HFO-1132(E) 및 HFO-1234yf의 총 농도가 100질량%인 것이 특히 바람직하다.
냉매 2C3이, HFO-1132(E) 및 HFO-1234yf만으로 이루어지는 경우, HFO-1132(E) 및 HFO-1234yf의 전체 질량에 대해, HFO-1132(E)의 함유 비율은 통상 31.1~39.8질량%이며, HFO-1234yf의 함유 비율은 통상 68.9~60.2질량%이다. 냉매 2C3은, 이러한 구성을 가짐으로써, (1) GWP가 충분히 작은 것(100 이하), (2) R134a와 동등 정도의 COP를 갖는 것, (3) R134a와 비교해서 150% 이상의 냉동 능력을 갖는 것, 및 (4) 토출 온도가 90℃ 이하인 것이라는 제특성을 갖는다.
냉매 2C3이, HFO-1132(E) 및 HFO-1234yf만으로 이루어지는 경우, HFO-1132(E) 및 HFO-1234yf의 전체 질량에 대해, HFO-1132(E)의 함유 비율이 31.1~37.9질량%이며, HFO-1234yf의 함유 비율이 68.9~62.1질량%인 것이 바람직하다. 이 경우, 냉매 2C3은, 상술한 구성을 가짐으로써, (1) GWP가 충분히 작은 것(100 이하), (2) R134a와 비교하여 92% 이상의 COP를 갖는 것, (3) R134a와 비교하여 150% 이상의 냉동 능력을 갖는 것, (4) 토출 온도가 90.0℃ 이하인 것, 및 (5) 임계 온도가 81℃ 이상인 것이라는 제특성을 갖는다.
냉매 2C3이, HFO-1132(E) 및 HFO-1234yf만으로 이루어지는 경우, HFO-1132(E) 및 HFO-1234yf의 전체 질량에 대해, HFO-1132(E)의 함유 비율이 32.0~37.9질량%이며, HFO-1234yf의 함유 비율이 68.0~62.1질량%인 것이 보다 바람직하다. 이 경우, 냉매 2C3은, 상술한 구성을 가짐으로써, (1) GWP가 충분히 작은 것(100 이하), (2) R134a와 비교하여 92% 이상의 COP를 갖는 것, (3) R134a와 비교하여 151% 이상의 냉동 능력을 갖는 것, (4) 토출 온도가 90.0℃ 이하인 것, 및 (5) 임계 온도가 81℃ 이상인 것이라는 제특성을 갖는다.
냉매 2C3이, HFO-1132(E) 및 HFO-1234yf만으로 이루어지는 경우, HFO-1132(E) 및 HFO-1234yf의 전체 질량에 대해, HFO-1132(E)의 함유 비율이 33.0~37.9질량%이며, HFO-1234yf의 함유 비율이 67.0~62.1질량%인 것이 더욱 바람직하다. 이 경우, 냉매 2C3은, 상술한 구성을 가짐으로써, (1) GWP가 충분히 작은 것(100 이하), (2) R134a와 비교하여 92% 이상의 COP를 갖는 것, (3) R134a와 비교하여 152% 이상의 냉동 능력을 갖는 것, (4) 토출 온도가 90.0℃ 이하인 것, 및 (5) 임계 온도가 81℃ 이상인 것이라는 제특성을 갖는다.
냉매 2C3이, HFO-1132(E) 및 HFO-1234yf만으로 이루어지는 경우, HFO-1132(E) 및 HFO-1234yf의 전체 질량에 대해, HFO-1132(E)의 함유 비율이 34.0~37.9질량%이며, HFO-1234yf의 함유 비율이 66.0~62.1질량%인 것이 더욱 바람직하다. 이 경우, 냉매 2C3은, 상술한 구성을 가짐으로써, (1) GWP가 충분히 작은 것(100 이하), (2) R134a와 비교하여 92% 이상의 COP를 갖는 것, (3) R134a와 비교하여 153% 이상의 냉동 능력을 갖는 것, (4) 토출 온도가 90.0℃ 이하인 것, 및 (5) 임계 온도가 81℃ 이상인 것이라는 제특성을 갖는다.
냉매 2C3이, HFO-1132(E) 및 HFO-1234yf만으로 이루어지는 경우, HFO-1132(E) 및 HFO-1234yf의 전체 질량에 대해, HFO-1132(E)의 함유 비율이 35.0~37.9질량%이며, HFO-1234yf의 함유 비율이 65.0~62.1질량%인 것이 더욱 바람직하다. 이 경우, 냉매 2C3은, 상술한 구성을 가짐으로써, (1) GWP가 충분히 작은 것(100 이하), (2) R134a와 비교하여 92% 이상의 COP를 갖는 것, (3) R134a와 비교하여 155% 이상의 냉동 능력을 갖는 것, (4) 토출 온도가 90.0℃ 이하인 것, 및 (5) 임계 온도가 81℃ 이상인 것이라는 제특성을 갖는다.
(1-6-3-4) 냉매 2C4
본 개시의 조성물에 포함되는 냉매는, 일 양태에 있어서, HFO-1132(E) 및 HFO-1234yf를 함유하고, HFO-1132(E) 및 HFO-1234yf의 전체 질량에 대해, HFO-1132(E)의 함유 비율이 21.0~28.4질량%이며, HFO-1234yf의 함유 비율이 79.0~71.6질량%이다. 이 냉매를 「냉매 2C4」라고 하는 경우가 있다.
냉매 2C4는, 상술한 구성을 가짐으로써, (1) GWP가 충분히 작은 것(100 이하), (2) R1234yf와 동등 정도의 COP를 갖는 것, 및 (3) R1234yf와 비교하여 140% 이상의 냉동 능력을 갖는 것, 및 (4) ASHRAE의 규격에서 미연성(클래스 2L)인 것이라는 제특성을 갖는다. 또한 이 경우, 냉매 2C4는, 포화 온도 -10℃의 포화 압력이, 0.380MPa 이상 0.420MPa 이하가 되어, 시판된 R1234yf용 냉동 장치에 대해 큰 설계 변경 없이 적용할 수 있다.
냉매 2C4에 있어서, HFO-1132(E) 및 HFO-1234yf의 전체 질량에 대한, HFO-1132(E)의 함유 비율이 21.0질량% 이상임으로써, R1234yf와 비교하여 140% 이상의 냉동 능력이 얻어진다. 또, 냉매 2C4에 있어서, HFO-1132(E) 및 HFO-1234yf의 전체 질량에 대한, HFO-1132(E)의 함유 비율이 28.4질량% 이하임으로써, 83.5℃ 이상의 임계 온도를 확보하기 쉬워진다.
냉매 2C4에 있어서, R1234yf에 대한 냉동 능력이 140% 이상이면 되는데, 142% 이상인 것이 바람직하고, 143% 이상인 것이 보다 바람직하고, 145% 이상인 것이 더욱 바람직하고, 146% 이상인 것이 특히 바람직하다.
냉매 2C4는, GWP가 100 이하임으로써, 지구 온난화의 관점에서 다른 범용 냉매에 비해 현저하게 환경 부하를 억제할 수 있다.
냉매 2C4는, 에너지 소비 효율의 점에서, R1234yf에 대한 냉동 사이클에서 소비된 동력과 냉동 능력의 비(성적 계수(COP))가 높은 것이 바람직하고, 구체적으로는, R1234yf에 대한 COP는 95% 이상인 것이 바람직하고, 96% 이상인 것이 보다 바람직하고, 97% 이상인 것이 더욱 바람직하고, 98% 이상인 것이 특히 바람직하다.
냉매 2C4에 있어서, HFO-1132(E) 및 HFO-1234yf의 전체 질량에 대해, HFO-1132(E)의 함유 비율은 바람직하게는 21.5~28.0질량%이며, HFO-1234yf의 함유 비율은 바람직하게는 78.5~72.0질량%이다. 이 경우, 냉매 2C4는, GWP가 100 이하인 것, R1234yf에 대한 COP가 98% 이상인 것, R1234yf에 대한 냉동 능력이 140% 이상인 것, ASHRAE의 규격에서 미연성(클래스 2L인 것), 토출 온도가 65.0℃ 이하인 것, 임계 온도가 83.5℃ 이상인 것이라는 제특성을 갖는다. 또한 이 경우, 냉매 2C4는, 포화 온도 -10℃의 포화 압력이, 0.383MPa 이상 0.418MPa 이하가 되어, 시판된 R1234yf용 냉동 장치에 대해 큰 설계 변경 없이 적용할 수 있다.
냉매 2C4에 있어서, HFO-1132(E) 및 HFO-1234yf의 전체 질량에 대해, HFO-1132(E)의 함유 비율은 보다 바람직하게는 22.0~27.7질량%이며, HFO-1234yf의 함유 비율은 보다 바람직하게는 78.0~72.3질량%이다. 이 경우, 냉매 2C4는, GWP가 100 이하인 것, R1234yf에 대한 COP가 98% 이상인 것, R1234yf에 대한 냉동 능력이 140% 이상인 것, ASHRAE의 규격에서 미연성(클래스 2L인 것), 토출 온도가 65.0℃ 이하인 것, 임계 온도가 83.5℃ 이상인 것이라는 제특성을 갖는다. 또한 이 경우, 냉매 2C4는, 포화 온도 -10℃의 포화 압력이, 0.385MPa 이상 0.417MPa 이하가 되어, 시판된 R1234yf용 냉동 장치에 대해 큰 설계 변경 없이 적용할 수 있다.
냉매 2C4에 있어서, HFO-1132(E) 및 HFO-1234yf의 전체 질량에 대해, HFO-1132(E)의 함유 비율은 더욱 바람직하게는 22.5~27.5질량%이며, HFO-1234yf의 함유 비율은 더욱 바람직하게는 77.5~72.5질량%이다. 이 경우, 냉매 2C4는, GWP가 100 이하인 것, R1234yf에 대한 COP가 98% 이상인 것, R1234yf에 대한 냉동 능력이 140% 이상인 것, ASHRAE의 규격에서 미연성(클래스 2L인 것), 토출 온도가 64.8℃ 이하인 것, 임계 온도가 83.8℃ 이상인 것이라는 제특성을 갖는다. 또한 이 경우, 냉매 2C4는, 포화 온도 -10℃의 포화 압력이, 0.388MPa 이상 0.414MPa 이하가 되어, 시판된 R1234yf용 냉동 장치에 대해 큰 설계 변경 없이 적용할 수 있다.
냉매 2C4에 있어서, HFO-1132(E) 및 HFO-1234yf의 전체 질량에 대해, HFO-1132(E)의 함유 비율은 특히 바람직하게는 23.0~27.2질량%이며, HFO-1234yf의 함유 비율은 특히 바람직하게는 77.0~72.8질량%이다. 이 경우, 냉매 2C4는, GWP가 100 이하인 것, R1234yf에 대한 COP가 98% 이상인 것, R1234yf에 대한 냉동 능력이 141% 이상인 것, ASHRAE의 규격에서 미연성(클래스 2L인 것), 토출 온도가 64.8℃ 이하인 것, 임계 온도가 83.8℃ 이상인 것이라는 제특성을 갖는다. 또한 이 경우, 냉매 2C4는, 포화 온도 -10℃의 포화 압력이, 0.390MPa 이상 0.414MPa 이하가 되어, 시판된 R1234yf용 냉동 장치에 대해 큰 설계 변경 없이 적용할 수 있다.
냉매 2C4에 있어서, HFO-1132(E) 및 HFO-1234yf의 전체 질량에 대해, HFO-1132(E)의 함유 비율은 각별히 바람직하게는 23.5~27.0질량%이며, HFO-1234yf의 함유 비율은 각별히 바람직하게는 76.5~73.0질량%이다. 이 경우, 냉매 2C4는, GWP가 100 이하인 것, R1234yf에 대한 COP가 98% 이상인 것, R1234yf에 대한 냉동 능력이 142% 이상인 것, ASHRAE의 규격에서 미연성(클래스 2L인 것), 토출 온도가 64.8℃ 이하인 것, 임계 온도가 83.8℃ 이상인 것이라는 제특성을 갖는다. 또한 이 경우, 냉매 2C4는, 포화 온도 -10℃의 포화 압력이, 0.390MPa 이상 0.414MPa 이하가 되어, 시판된 R1234yf용 냉동 장치에 대해 큰 설계 변경 없이 적용할 수 있다.
냉매 2C4에 있어서, HFO-1132(E) 및 HFO-1234yf의 전체 질량에 대해, HFO-1132(E)의 함유 비율은 가장 바람직하게는 24.0~26.7질량%이며, HFO-1234yf의 함유 비율은 가장 바람직하게는 76.0~73.3질량%이다. 이 경우, 냉매 2C4는, GWP가 100 이하인 것, R1234yf에 대한 COP가 98% 이상인 것, R1234yf에 대한 냉동 능력이 144% 이상인 것, ASHRAE의 규격에서 미연성(클래스 2L인 것), 토출 온도가 64.6℃ 이하인 것, 임계 온도가 84.0℃ 이상인 것이라는 제특성을 갖는다. 또한 이 경우, 냉매 2C4는, 포화 온도 -10℃의 포화 압력이, 0.396MPa 이상 0.411MPa 이하가 되어, 시판된 R1234yf용 냉동 장치에 대해 큰 설계 변경 없이 적용할 수 있다.
냉매 2C4에 있어서, 포화 온도 -10℃의 포화 압력은 통상 0.420MPa 이하, 바람직하게는 0.418MPa 이하, 보다 바람직하게는 0.417MPa 이하, 더욱 바람직하게는 0.415MPa 이하, 특히 바람직하게는 0.413MPa 이하이다. 이와 같은 범위에 있으면, 시판된 R1234yf용 냉동 장치에 대해 큰 설계 변경 없이 냉매 2C4를 적용할 수 있다.
냉매 2C4에 있어서, 포화 온도 -10℃의 포화 압력은 통상 0.380MPa 이상, 바람직하게는 0.385MPa 이상, 보다 바람직하게는 0.390MPa 이상, 더욱 바람직하게는 0.400MPa 이상, 특히 바람직하게는 0.410MPa 이상이다. 이들의 경우, 시판된 R1234yf용 냉동 장치에 대해 큰 설계 변경 없이 냉매 2C4를 적용할 수 있다.
본 개시에 있어서, 냉동 사이클을 운전하기 위해서 냉매 2C4를 사용한 경우는, 시판된 R1234yf용 냉동 장치의 부재의 수명을 늘리는 관점에서, 토출 온도는 바람직하게는 65℃ 이하, 보다 바람직하게는 64.8℃ 이하, 더욱 바람직하게는 64.7℃ 이하, 특히 바람직하게는 64.5℃ 이하이다.
본 개시에 있어서, 냉매 2C4는, R1234yf와 비교하여 140% 이상의 냉동 능력을 얻는 관점에서, 증발 온도가 -75~5℃인 냉동 사이클을 운전하기 위해서 이용되는 것이 바람직하다.
본 개시의 냉매 2C4가 사용되는 냉동 사이클에 있어서, R1234yf와 비교하여 140% 이상의 냉동 능력을 얻는 관점에서, 증발 온도는 바람직하게는 5℃ 이하, 보다 바람직하게는 0℃ 이하, 더욱 바람직하게는 -5℃ 이하, 특히 바람직하게는 -10℃이하이다.
본 개시의 냉매 2C4가 사용되는 냉동 사이클에 있어서, R1234yf와 비교하여 140% 이상의 냉동 능력을 얻는 관점에서, 증발 온도는 바람직하게는 -75℃ 이상, 보다 바람직하게는 -60℃ 이상, 더욱 바람직하게는 -55℃ 이상, 특히 바람직하게는 -50℃ 이상이다.
본 개시의 냉매 2C4가 사용되는 냉동 사이클에 있어서, R1234yf와 비교하여 140% 이상의 냉동 능력을 얻는 관점에서, 증발 온도는 바람직하게는 -65℃ 이상 0℃ 이하, 보다 바람직하게는 -60℃ 이상 -5℃ 이하, 더욱 바람직하게는 -55℃ 이상 -7.5℃ 이하, 특히 바람직하게는 -50℃ 이상 -10℃ 이하이다.
본 개시의 냉매 2C4가 사용되는 냉동 사이클에 있어서, 시판된 R1234yf용 냉동 장치의 부재의 수명을 늘리는 관점에서, 토출 온도는 65.0℃ 이하가 바람직하고, 64.9℃ 이하가 보다 바람직하고, 64.8℃ 이하가 더욱 바람직하고, 64.7℃ 이하가 특히 바람직하다.
본 개시에 있어서, 냉동 사이클을 운전하기 위해서 냉매 2C4를 사용한 경우는, 냉동 사이클에서는 냉매의 액화(응축)의 과정을 필요로 하므로, 임계 온도는 냉매를 액화시키기 위한 냉각수 또는 냉각 공기의 온도보다 현저하게 높은 것이 필요해진다. 이러한 관점에서, 본 개시의 냉매 2C4가 사용되는 냉동 사이클에 있어서, 임계 온도는 83.5℃ 이상이 바람직하고, 83.8℃ 이상이 보다 바람직하고, 84.0℃ 이상이 더욱 바람직하고, 84.5℃ 이상이 특히 바람직하다.
냉매 2C4는, 상기의 특성을 해치지 않는 범위 내에서, HFO-1132(E) 및 HFO-1234yf에 더하여, 추가로 다른 냉매를 함유할 수 있다. 이 경우, 냉매 2C4 전체에 있어서의 다른 냉매의 함유 비율은 0.5질량% 이하가 바람직하고, 0.3질량% 이하가 보다 바람직하고, 0.2질량% 이하가 더욱 바람직하고, 0.1질량% 이하가 특히 바람직하다. 다른 냉매로서는, 특별히 한정되지 않고, 이 분야에서 널리 사용되고 있는 공지의 냉매 중에서 폭넓게 선택할 수 있다. 냉매 2C4는, 다른 냉매를 단독으로 포함하고 있어도 되고, 다른 냉매를 2종 이상 포함하고 있어도 된다.
냉매 2C4는, HFO-1132(E) 및 HFO-1234yf만으로 이루어지는 것이 특히 바람직하다. 바꾸어 말하면, 냉매 2C4는, 냉매 2C4 전체에 있어서의 HFO-1132(E) 및 HFO-1234yf의 총 농도가 100질량%인 것이 특히 바람직하다.
냉매 2C4가, HFO-1132(E) 및 HFO-1234yf만으로 이루어지는 경우, HFO-1132(E) 및 HFO-1234yf의 전체 질량에 대해, HFO-1132(E)의 함유 비율은 통상 21.0~28.4질량%이며, HFO-1234yf의 함유 비율은 통상 79.0~71.6질량%이다. 냉매 2C4는, 이러한 구성을 가짐으로써, (1) GWP가 충분히 작은 것(100 이하), (2) R1234yf와 동등 정도의 COP를 갖는 것, 및 (3) R1234yf와 비교하여 140% 이상의 냉동 능력을 갖는 것, 및 (4) ASHRAE의 규격에서 미연성(클래스 2L)인 것이라는 제특성을 갖는다. 또한 이 경우, 냉매 2C4는, 포화 온도 -10℃의 포화 압력이, 0.380MPa 이상 0.420MPa 이하가 되어, 시판된 R1234yf용 냉동 장치에 대해 큰 설계 변경 없이 적용할 수 있다.
냉매 2C4가, HFO-1132(E) 및 HFO-1234yf만으로 이루어지는 경우, HFO-1132(E) 및 HFO-1234yf의 전체 질량에 대해, HFO-1132(E)의 함유 비율은 바람직하게는 21.5~28.0질량%이며, HFO-1234yf의 함유 비율은 바람직하게는 78.5~72.0질량%이다. 이 경우, 냉매 2C4는, GWP가 100 이하인 것, R1234yf에 대한 COP가 98% 이상인 것, R1234yf에 대한 냉동 능력이 140% 이상인 것, ASHRAE의 규격에서 미연성(클래스 2L인 것), 토출 온도가 65.0℃ 이하인 것, 임계 온도가 83.5℃ 이상인 것이라는 제특성을 갖는다. 또한 이 경우, 냉매 2C4는, 포화 온도 -10℃의 포화 압력이, 0.383MPa 이상 0.418MPa 이하가 되어, 시판된 R1234yf용 냉동 장치에 대해 큰 설계 변경 없이 적용할 수 있다.
냉매 2C4가, HFO-1132(E) 및 HFO-1234yf만으로 이루어지는 경우, HFO-1132(E) 및 HFO-1234yf의 전체 질량에 대해, HFO-1132(E)의 함유 비율은 보다 바람직하게는 22.0~27.7질량%이며, HFO-1234yf의 함유 비율은 보다 바람직하게는 78.0~72.3질량%이다. 이 경우, 냉매 2C4는, GWP가 100 이하인 것, R1234yf에 대한 COP가 98% 이상인 것, R1234yf에 대한 냉동 능력이 140% 이상인 것, ASHRAE의 규격에서 미연성(클래스 2L인 것), 토출 온도가 65.0℃ 이하인 것, 임계 온도가 83.5℃ 이상인 것이라는 제특성을 갖는다. 또한 이 경우, 냉매 2C4는, 포화 온도 -10℃의 포화 압력이, 0.385MPa 이상 0.417MPa 이하가 되어, 시판된 R1234yf용 냉동 장치에 대해 큰 설계 변경 없이 적용할 수 있다.
냉매 2C4가, HFO-1132(E) 및 HFO-1234yf만으로 이루어지는 경우, HFO-1132(E) 및 HFO-1234yf의 전체 질량에 대해, HFO-1132(E)의 함유 비율은 더욱 바람직하게는 22.5~27.5질량%이며, HFO-1234yf의 함유 비율은 더욱 바람직하게는 77.5~72.5질량%이다. 이 경우, 냉매 2C4는, GWP가 100 이하인 것, R1234yf에 대한 COP가 98% 이상인 것, R1234yf에 대한 냉동 능력이 140% 이상인 것, ASHRAE의 규격에서 미연성(클래스 2L인 것), 토출 온도가 64.8℃ 이하인 것, 임계 온도가 83.8℃ 이상인 것이라는 제특성을 갖는다. 또한 이 경우, 냉매 2C4는, 포화 온도 -10℃의 포화 압력이, 0.388MPa 이상 0.414MPa 이하가 되어, 시판된 R1234yf용 냉동 장치에 대해 큰 설계 변경 없이 적용할 수 있다.
냉매 2C4가, HFO-1132(E) 및 HFO-1234yf만으로 이루어지는 경우, HFO-1132(E) 및 HFO-1234yf의 전체 질량에 대해, HFO-1132(E)의 함유 비율은 특히 바람직하게는 23.0~27.2질량%이며, HFO-1234yf의 함유 비율은 특히 바람직하게는 77.0~72.8질량%이다. 이 경우, 냉매 2C4는, GWP가 100 이하인 것, R1234yf에 대한 COP가 98% 이상인 것, R1234yf에 대한 냉동 능력이 141% 이상인 것, ASHRAE의 규격에서 미연성(클래스 2L인 것), 토출 온도가 64.8℃ 이하인 것, 임계 온도가 83.8℃ 이상인 것이라는 제특성을 갖는다. 또한 이 경우, 냉매 2C4는, 포화 온도 -10℃의 포화 압력이, 0.390MPa 이상 0.414MPa 이하가 되어, 시판된 R1234yf용 냉동 장치에 대해 큰 설계 변경 없이 적용할 수 있다.
냉매 2C4가, HFO-1132(E) 및 HFO-1234yf만으로 이루어지는 경우, HFO-1132(E) 및 HFO-1234yf의 전체 질량에 대해, HFO-1132(E)의 함유 비율은 각별히 바람직하게는 23.5~27.0질량%이며, HFO-1234yf의 함유 비율은 각별히 바람직하게는 76.5~73.0질량%이다. 이 경우, 냉매 2C4는, GWP가 100 이하인 것, R1234yf에 대한 COP가 98% 이상인 것, R1234yf에 대한 냉동 능력이 142% 이상인 것, ASHRAE의 규격에서 미연성(클래스 2L인 것), 토출 온도가 64.8℃ 이하인 것, 임계 온도가 83.8℃ 이상인 것이라는 제특성을 갖는다. 또한 이 경우, 냉매 2C4는, 포화 온도 -10℃의 포화 압력이, 0.390MPa 이상 0.414MPa 이하가 되어, 시판된 R1234yf용 냉동 장치에 대해 큰 설계 변경 없이 적용할 수 있다.
냉매 2C4가, HFO-1132(E) 및 HFO-1234yf만으로 이루어지는 경우, HFO-1132(E) 및 HFO-1234yf의 전체 질량에 대해, HFO-1132(E)의 함유 비율은 가장 바람직하게는 24.0~26.7질량%이며, HFO-1234yf의 함유 비율은 가장 바람직하게는 76.0~73.3질량%이다. 이 경우, 냉매 2C4는, GWP가 100 이하인 것, R1234yf에 대한 COP가 98% 이상인 것, R1234yf에 대한 냉동 능력이 144% 이상인 것, ASHRAE의 규격에서 미연성(클래스 2L인 것), 토출 온도가 64.6℃ 이하인 것, 임계 온도가 84.0℃ 이상인 것이라는 제특성을 갖는다. 또한 이 경우, 냉매 2C4는, 포화 온도 -10℃의 포화 압력이, 0.396MPa 이상 0.411MPa 이하가 되어, 시판된 R1234yf용 냉동 장치에 대해 큰 설계 변경 없이 적용할 수 있다.
(1-6-3-5) 냉매 2C5
본 개시의 조성물에 포함되는 냉매는, 일 양태에 있어서, HFO-1132(E) 및 HFO-1234yf를 함유하고, HFO-1132(E) 및 HFO-1234yf의 전체 질량에 대해, HFO-1132(E)의 함유 비율은 12.1~72.0질량%이며, HFO-1234yf의 함유 비율은 87.9~28.0질량%이다. 이 냉매를 「냉매 2C5」라고 하는 경우가 있다.
본 개시에 있어서, 냉매 2C5는, 차재용 공조 기기에 이용된다.
냉매 2C5는, 상술한 구성을 가짐으로써, (1) GWP가 충분히 작은 것(100 이하), (2) R1234yf와 동등 정도의 COP를 갖는 것, (3) R1234yf와 비교하여 128% 이상의 냉동 능력을 갖는 것, 및 (4) 연소 속도가 10.0cm/s 미만인 것이라는 제특성을 갖는다.
냉매 2C5에 있어서, HFO-1132(E) 및 HFO-1234yf의 전체 질량에 대한, HFO-1132(E)의 함유 비율이 12.1질량% 이상임으로써, 전기 자동차로 히트 펌프를 이용하여 난방하는 경우에 유리한 -40℃ 이하의 비점을 확보할 수 있다. 또한, -40℃ 이하의 비점은 -40℃에서 포화 압력이 대기압 이상인 것을 의미하고, 상기 용도에 있어서 비점은 -40℃ 이하에서 보다 낮은 편이 바람직하다. 또, 냉매 2C5에 있어서, HFO-1132(E) 및 HFO-1234yf의 전체 질량에 대한, HFO-1132(E)의 함유 비율이 72.0질량% 이하임으로써, 차재용 공조 기기에 이용하는 경우의 안전성에 기여하는 10.0cm/s 미만의 연소 속도를 확보할 수 있다.
냉매 2C5에 있어서, R1234yf에 대한 냉동 능력이 128% 이상이면 되는데, 130% 이상인 것이 바람직하고, 140% 이상인 것이 보다 바람직하고, 150% 이상인 것이 더욱 바람직하고, 160% 이상인 것이 특히 바람직하다.
냉매 2C5는, GWP가 5 이상 100 이하임으로써, 지구 온난화의 관점에서 다른 범용 냉매에 비해 현저하게 환경 부하를 억제할 수 있다.
냉매 2C5에 있어서, 에너지 소비 효율의 점에서, R1234yf에 대한 냉동 사이클에서 소비된 동력과 냉동 능력의 비(성적 계수(COP))가 100% 이상이면 된다.
냉매 2C5를 차재용 공조 기기에 이용함으로써, 전기 히터에 비해 소비 전력이 적은 히트 펌프에 의한 난방이 가능해진다는 이점이 있다.
냉매 2C5에 있어서, 상기 공조 기기가, 가솔린차용, 하이브리드 자동차용, 전기 자동차용 또는 수소 자동차용인 것이 바람직하다. 이들 중에서도, 히트 펌프에 의해 차 실내를 난방하면서, 차의 주행 거리를 향상시키는 관점에서, 냉매 2C5에 있어서, 상기 공조 기기가 전기 자동차용인 것이 특히 바람직하다. 즉, 본 개시에 있어서, 냉매 2C5를 전기 자동차에 이용하는 것이 특히 바람직하다.
본 개시에 있어서, 냉매 2C5는 차재용 공조 기기에 사용된다. 본 개시에 있어서, 냉매 2C5는 가솔린차의 공조 기기, 하이브리드 자동차의 공조 기기, 전기 자동차의 공조 기기 또는 수소 자동차의 공조 기기에 사용되는 것이 바람직하다. 본 개시에 있어서, 냉매 2C5는, 전기 자동차의 공조 기기에 사용되는 것이 특히 바람직하다.
본 개시에 있어서, 히트 펌프에 의해 차 실내를 난방할 때, -40℃에서 대기압 이상의 압력이 필요해지기 때문에, 냉매 2C5의 비점은, 바람직하게는 -51.2~-40.0℃, 보다 바람직하게는 -50.0~-42.0℃, 더욱 바람직하게는 -48.0~-44.0℃이다.
냉매 2C5에 있어서, HFO-1132(E) 및 HFO-1234yf의 전체 질량에 대해, HFO-1132(E)의 함유 비율은 바람직하게는 15.0~65.0질량%이며, HFO-1234yf의 함유 비율은 바람직하게는 85.0~35.0질량%이다.
냉매 2C5에 있어서, HFO-1132(E) 및 HFO-1234yf의 전체 질량에 대해, HFO-1132(E)의 함유 비율은 보다 바람직하게는 20.0~55.0질량%이며, HFO-1234yf의 함유 비율은 보다 바람직하게는 80.0~45.0질량%이다.
냉매 2C5에 있어서, HFO-1132(E) 및 HFO-1234yf의 전체 질량에 대해, HFO-1132(E)의 함유 비율은 더욱 바람직하게는 25.0~50.0질량%이며, HFO-1234yf의 함유 비율은 더욱 바람직하게는 75.0~50.0질량%이다.
냉매 2C5에 있어서, HFO-1132(E) 및 HFO-1234yf의 전체 질량에 대해, HFO-1132(E)의 함유 비율은 특히 바람직하게는 30.0~45.0질량%이며, HFO-1234yf의 함유 비율은 특히 바람직하게는 70.0~55.0질량%이다.
냉매 2C5에 있어서, HFO-1132(E) 및 HFO-1234yf의 전체 질량에 대해, HFO-1132(E)의 함유 비율은 가장 바람직하게는 35.0~40.0질량%이며, HFO-1234yf의 함유 비율은 가장 바람직하게는 65.0~60.0질량%이다.
본 개시에 있어서, 냉매 2C5의 연소 속도는 10.0cm/s 미만인 것이 바람직하고, 5.0cm/s 미만인 것이 보다 바람직하고, 3.0cm/s 미만인 것이 더욱 바람직하고, 2.0cm/s인 것이 특히 바람직하다.
본 개시에 있어서, 냉매 2C5는, R1234yf와 동등 또는 그 이상의 냉동 능력을 얻는 관점에서, 증발 온도가 -40~10℃인 냉동 사이클을 운전하기 위해서 이용되는 것이 바람직하다.
본 개시에 있어서, 냉동 사이클을 운전하기 위해서 냉매 2C5를 사용한 경우, 토출 온도는 바람직하게는 79℃ 이하, 보다 바람직하게는 75℃ 이하, 더욱 바람직하게는 70℃ 이하, 특히 바람직하게는 67℃ 이하이다.
냉매 2C5는, HFO-1132(E) 및 HFO-1234yf를 이들의 농도의 총합으로, 통상 99.5질량% 이상 함유해도 된다. 본 개시에 있어서, 냉매 2C5 전체에 있어서의 HFO-1132(E) 및 HFO-1234yf의 합계량이 99.7질량% 이상이면 바람직하고, 99.8질량% 이상이면 보다 바람직하고, 99.9질량% 이상이면 더욱 바람직하다.
냉매 2C5는, 상기의 특성을 해치지 않는 범위 내에서, HFO-1132(E) 및 HFO-1234yf에 더하여, 추가로 다른 냉매를 함유할 수 있다. 이 경우, 냉매 2C5 전체에 있어서의 다른 냉매의 함유 비율은 0.5질량% 이하가 바람직하고, 0.3질량% 이하가 보다 바람직하고, 0.2질량% 이하가 더욱 바람직하고, 0.1질량% 이하가 특히 바람직하다. 다른 냉매로서는, 특별히 한정되지 않고, 이 분야에서 널리 사용되고 있는 공지의 냉매 중에서 폭넓게 선택할 수 있다. 냉매 2C5는, 다른 냉매를 단독으로 포함하고 있어도 되고, 다른 냉매를 2종 이상 포함하고 있어도 된다.
냉매 2C5는, HFO-1132(E) 및 HFO-1234yf만으로 이루어지는 것이 특히 바람직하다. 바꾸어 말하면, 냉매 2C5는, 냉매 2C5 전체에 있어서의 HFO-1132(E) 및 HFO-1234yf의 총 농도가 100질량%인 것이 특히 바람직하다.
냉매 2C5가, HFO-1132(E) 및 HFO-1234yf만으로 이루어지는 경우, HFO-1132(E) 및 HFO-1234yf의 전체 질량에 대해, HFO-1132(E)의 함유 비율은 통상 12.1~72.0질량%이며, HFO-1234yf의 함유 비율은 통상 87.9~28.0질량%이다.
냉매 2C5가, HFO-1132(E) 및 HFO-1234yf만으로 이루어지는 경우, HFO-1132(E) 및 HFO-1234yf의 전체 질량에 대해, HFO-1132(E)의 함유 비율은 바람직하게는 15.0~65.0질량%이며, HFO-1234yf의 함유 비율은 바람직하게는 85.0~35.0질량%이다.
냉매 2C5가, HFO-1132(E) 및 HFO-1234yf만으로 이루어지는 경우, HFO-1132(E) 및 HFO-1234yf의 전체 질량에 대해, HFO-1132(E)의 함유 비율은 보다 바람직하게는 20.0~55.0질량%이며, HFO-1234yf의 함유 비율은 보다 바람직하게는 80.0~45.0질량%이다.
냉매 2C5가, HFO-1132(E) 및 HFO-1234yf만으로 이루어지는 경우, HFO-1132(E) 및 HFO-1234yf의 전체 질량에 대해, HFO-1132(E)의 함유 비율은 더욱 바람직하게는 25.0~50.0질량%이며, HFO-1234yf의 함유 비율은 더욱 바람직하게는 75.0~50.0질량%이다.
냉매 2C5가, HFO-1132(E) 및 HFO-1234yf만으로 이루어지는 경우, HFO-1132(E) 및 HFO-1234yf의 전체 질량에 대해, HFO-1132(E)의 함유 비율은 특히 바람직하게는 30.0~45.0질량%이며, HFO-1234yf의 함유 비율은 특히 바람직하게는 70.0~55.0질량%이다.
냉매 2C5가, HFO-1132(E) 및 HFO-1234yf만으로 이루어지는 경우, HFO-1132(E) 및 HFO-1234yf의 전체 질량에 대해, HFO-1132(E)의 함유 비율은 가장 바람직하게는 35.0~40.0질량%이며, HFO-1234yf의 함유 비율은 가장 바람직하게는 65.0~60.0질량%이다.
[냉매 2C의 실시예]
이하에, 실시예를 들어 더욱 상세하게 설명한다. 단, 본 개시는, 이들 실시예로 한정되는 것은 아니다.
시험예 1-1
실시예 1-1~1-13, 비교예 1-1~1-2 및 참고예 1-1(R404A)에 나타나는 혼합 냉매의 GWP는, IPCC 제4차 보고서의 값에 의거하여 평가했다.
이들 혼합 냉매의 COP, 냉동 능력, 토출 온도, 포화 온도 40℃에 있어서의 포화 압력, 응축 압력 및 증발 압력은, National Institute of Science and Technology(NIST) 및 Reference Fluid Thermodynamic and Transport Properties Database(Refprop 9.0)를 사용하여, 하기 조건으로 혼합 냉매의 냉동 사이클 이론 계산을 실시함으로써 구했다.
증발 온도 -50℃
응축 온도 40℃
과열 온도 20K
과냉각 온도 0K
압축기 효율 70%
「증발 온도 -50℃」란, 냉동 장치가 구비하는 증발기에 있어서의 혼합 냉매의 증발 온도가 -50℃인 것을 의미한다. 또, 「응축 온도 40℃」란, 냉동 장치가 구비하는 응축기에 있어서의 혼합 냉매의 응축 온도가 40℃인 것을 의미한다.
시험예 1-1의 결과를 표 217에 나타낸다. 표 217은, 본 개시의 냉매 2C1의 실시예 및 비교예를 나타내고 있다. 표 217 중, 「COP비」 및 「냉동 능력비」란, R404A에 대한 비율(%)을 나타낸다.
표 217 중, 「포화 압력(40℃)」이란, 포화 온도 40℃에 있어서의 포화 압력을 나타낸다. 표 217 중, 「토출 온도(℃)」란, 상기 혼합 냉매의 냉동 사이클 이론 계산에 있어서, 냉동 사이클 중에서 가장 온도가 높아지는 온도를 나타낸다.
성적 계수(COP)는, 다음 식에 의해 구했다.
COP=(냉동 능력 또는 난방 능력)/소비 전력량
압축비는, 다음 식에 의해 구했다.
압축비=응축 압력(Mpa)/증발 압력(Mpa)
혼합 냉매의 연소성은, 혼합 냉매의 혼합 조성을 WCF 농도로 하고, ANSI/ASHRAE34-2013 규격에 따라 연소 속도를 측정함으로써, 판단했다. 연소 속도가 0cm/s~10cm/s가 되는 것은 「클래스 2L(미연)」, 연소 속도가 10cm/s 초과가 되는 것은 「클래스 2(약연)」라고 하고, 화염 전파가 없는 것은 「클래스 1(불연)」이라고 했다. 표 217 중, 「ASHRAE 연소성 구분」이란, 이 판정 기준에 의거하는 결과를 나타내고 있다.
연소 속도 시험은 이하와 같이 행했다. 우선, 사용한 혼합 냉매는 99.5% 또는 그 이상의 순도로 하고, 진공 게이지 상에 공기의 흔적이 보이지 않게 될 때까지 동결, 펌핑 및 해동의 사이클을 반복함으로써 탈기했다. 폐쇄법에 의해 연소 속도를 측정했다. 초기 온도는 주위 온도로 했다. 점화는, 시료 셀의 중심에서 전극 간에 전기적 스파크를 발생시킴으로써 행했다. 방전의 지속 시간은 1.0~9.9ms로 하고, 점화 에너지는 전형적으로는 약 0.1~1.0J이었다. 슐리렌 사진을 사용하여 불꽃의 퍼짐을 시각화했다. 광을 통과하는 2개의 아크릴창을 구비한 원통형 용기(내경：155mm, 길이：198mm)를 시료 셀로서 이용하고, 광원으로서는 크세논 램프를 이용했다. 불꽃의 슐리렌 화상을 고속 디지털 비디오 카메라로 600fps의 프레이밍 속도로 기록하고, PC에 저장했다.
혼합 냉매의 연소 범위는, ASTM E681-09에 의거하는 측정 장치(도 1t를 참조)를 이용하여 측정을 실시했다.
구체적으로는, 연소의 상태를 육안 및 녹화 촬영할 수 있도록 내용적 12리터의 구형 유리 플라스크를 사용하고, 유리 플라스크는 연소에 의해 과대한 압력이 발생했을 때에는 상부의 덮개로부터 가스가 개방되도록 했다. 착화 방법은 바닥부에서부터 1/3의 높이에 유지된 전극으로부터의 방전에 의해 발생시켰다.
＜시험 조건＞
시험 용기：280mmφ 구형(내용적：12리터)
시험 온도：60℃±3℃
압력：101.3kPa±0.7kPa
수분：건조 공기 1g당 0.0088g±0.0005g(23℃에 있어서의 상대 습도 50%의 수분량)
냉매 조성물/공기 혼합비：1vol.%단위±0.2vol.%
냉매 조성물 혼합：±0.1질량%
점화 방법：교류 방전, 전압 15kV, 전류 30mA, 네온 변압기
전극 간격：6.4mm(1/4inch)
스파크：0.4초±0.05초
판정 기준：
·착화점을 중심으로 90도보다 크게 화염이 퍼졌을 경우=화염 전파 있음(가연)
·착화점을 중심으로 90도 이하의 화염의 퍼짐이었을 경우=화염 전파 없음(불연)
[표 217]
Figure pct00075
시험예 1-2
실시예 1-14~1-26, 비교예 1-3~1-4 및 참고예 1-2(R404A)에 나타나는 혼합 냉매의 GWP는, IPCC 제4차 보고서의 값에 의거하여 평가했다.
이들 혼합 냉매의 COP, 냉동 능력, 토출 온도, 포화 온도 40℃에 있어서의 포화 압력, 응축 압력 및 증발 압력은, NIST 및 Refprop 9.0을 사용하여, 하기 조건으로 혼합 냉매의 냉동 사이클 이론 계산을 실시함으로써 구했다.
증발 온도 -35℃
응축 온도 40℃
과열 온도 20K
과냉각 온도 0K
압축기 효율 70%
상기 용어의 의미는, 시험예 1-1과 동일하다.
시험예 1-2의 결과를 표 218에 나타낸다. 표 218은, 본 개시의 냉매 2C1의 실시예 및 비교예를 나타내고 있다. 표 218 중, 각 용어의 의미는, 시험예 1-1과 동일하다.
성적 계수(COP) 및 압축비는, 시험예 1-1과 동일하게 하여 구했다.
혼합 냉매의 연소성은, 시험예 1-1과 동일하게 하여 판단했다. 연소 속도 시험은, 시험예 1-1과 동일하게 하여 행했다.
혼합 냉매의 연소 범위는, ASTM E681-09에 의거하는 측정 장치(도 1t를 참조)를 이용하여, 시험예 1-1과 동일한 방법 및 시험 조건으로 측정했다.
[표 218]
Figure pct00076
시험예 1-3
실시예 1-27~1-39, 비교예 1-5~1-6 및 참고예 1-3(R404A)에 나타나는 혼합 냉매의 GWP는, IPCC 제4차 보고서의 값에 의거하여 평가했다.
이들 혼합 냉매의 COP, 냉동 능력, 토출 온도, 포화 온도 40℃에 있어서의 포화 압력, 응축 압력 및 증발 압력은, NIST 및 Refprop 9.0을 사용하여, 하기 조건으로 혼합 냉매의 냉동 사이클 이론 계산을 실시함으로써 구했다.
증발 온도 -10℃
응축 온도 40℃
과열 온도 20K
과냉각 온도 0K
압축기 효율 70%
상기 용어의 의미는, 시험예 1-1과 동일하다.
시험예 1-3의 결과를 표 219에 나타낸다. 표 219는, 본 개시의 냉매 2C1의 실시예 및 비교예를 나타내고 있다. 표 219 중, 각 용어의 의미는, 시험예 1-1과 동일하다.
성적 계수(COP) 및 압축비는, 시험예 1-1과 동일하게 하여 구했다.
혼합 냉매의 연소성은, 시험예 1-1과 동일하게 하여 판단했다. 연소 속도 시험은, 시험예 1-1과 동일하게 하여 행했다.
혼합 냉매의 연소 범위는, ASTM E681-09에 의거하는 측정 장치(도 1t를 참조)를 이용하여, 시험예 1-1과 동일한 방법 및 시험 조건으로 측정했다.
[표 219]
Figure pct00077
시험예 1-4
비교예 1-7~1-21 및 참고예 1-4(R404A)에 나타나는 혼합 냉매의 GWP는, IPCC 제4차 보고서의 값에 의거하여 평가했다.
이들 혼합 냉매의 COP, 냉동 능력, 토출 온도, 포화 온도 40℃에 있어서의 포화 압력, 응축 압력 및 증발 압력은, NIST 및 Refprop 9.0을 사용하여, 하기 조건으로 혼합 냉매의 냉동 사이클 이론 계산을 실시함으로써 구했다.
증발 온도 -80℃
응축 온도 40℃
과열 온도 20K
과냉각 온도 0K
압축기 효율 70%
상기 용어의 의미는, 시험예 1-1과 동일하다.
시험예 1-4의 결과를 표 220에 나타낸다. 표 220은, 본 개시의 냉매 2C1의 비교예를 나타내고 있다. 표 220 중, 각 용어의 의미는, 시험예 1-1과 동일하다.
성적 계수(COP) 및 압축비는, 시험예 1-1과 동일하게 하여 구했다.
혼합 냉매의 연소성은, 시험예 1-1과 동일하게 하여 판단했다. 연소 속도 시험은, 시험예 1-1과 동일하게 하여 행했다.
혼합 냉매의 연소 범위는, ASTM E681-09에 의거하는 측정 장치(도 1t를 참조)를 이용하여, 시험예 1-1과 동일한 방법 및 시험 조건으로 측정했다.
[표 220]
Figure pct00078
시험예 1-5
비교예 1-22~1-36 및 참고예 1-5(R404A)에 나타나는 혼합 냉매의 GWP는, IPCC 제4차 보고서의 값에 의거하여 평가했다.
이들 혼합 냉매의 COP, 냉동 능력, 토출 온도, 포화 온도 40℃에 있어서의 포화 압력, 응축 압력 및 증발 압력은, NIST 및 Refprop 9.0을 사용하여, 하기 조건으로 혼합 냉매의 냉동 사이클 이론 계산을 실시함으로써 구했다.
증발 온도 10℃
응축 온도 40℃
과열 온도 20K
과냉각 온도 0K
압축기 효율 70%
상기 용어의 의미는, 시험예 1-1과 동일하다.
시험예 1-5의 결과를 표 221에 나타낸다. 표 221은, 본 개시의 냉매 2C1의 비교예를 나타내고 있다. 표 221 중, 각 용어의 의미는, 시험예 1-1과 동일하다.
성적 계수(COP) 및 압축비는, 시험예 1-1과 동일하게 하여 구했다.
혼합 냉매의 연소성은, 시험예 1-1과 동일하게 하여 판단했다. 연소 속도 시험은, 시험예 1-1과 동일하게 하여 행했다.
혼합 냉매의 연소 범위는, ASTM E681-09에 의거하는 측정 장치(도 1t를 참조)를 이용하여, 시험예 1-1과 동일한 방법 및 시험 조건으로 측정했다.
[표 221]
Figure pct00079
시험예 2-1
실시예 2-1~2-6, 비교예 2-1~2-9 및 참고예 2-1(R404A)에 나타나는 혼합 냉매의 GWP는, IPCC 제4차 보고서의 값에 의거하여 평가했다.
이들 혼합 냉매의 COP, 냉동 능력, 토출 온도, 포화 온도 40℃에 있어서의 포화 압력, 응축 압력 및 증발 압력은, National Institute of Science and Technology(NIST) 및 Reference Fluid Thermodynamic and Transport Properties Database(Refprop 9.0)를 사용하여, 하기 조건으로 혼합 냉매의 냉동 사이클 이론 계산을 실시함으로써 구했다.
증발 온도 -50℃
응축 온도 40℃
과열 온도 20K
과냉각 온도 0K
압축기 효율 70%
「증발 온도 -50℃」란, 냉동 장치가 구비하는 증발기에 있어서의 혼합 냉매의 증발 온도가 -50℃인 것을 의미한다. 또, 「응축 온도 40℃」란, 냉동 장치가 구비하는 응축기에 있어서의 혼합 냉매의 응축 온도가 40℃인 것을 의미한다.
시험예 2-1의 결과를 표 222에 나타낸다. 표 222는, 본 개시의 냉매 2C2의 실시예 및 비교예를 나타내고 있다. 표 222 중, 「COP비」 및 「냉동 능력비」란, R404A에 대한 비율(%)을 나타낸다.
표 222 중, 「포화 압력(40℃)」이란, 포화 온도 40℃에 있어서의 포화 압력을 나타낸다. 표 222 중, 「토출 온도(℃)」란, 상기 혼합 냉매의 냉동 사이클 이론 계산에 있어서, 냉동 사이클 중에서 가장 온도가 높아지는 온도를 나타낸다.
성적 계수(COP)는, 다음 식에 의해 구했다.
COP=(냉동 능력 또는 난방 능력)/소비 전력량
압축비는, 다음 식에 의해 구했다.
압축비=응축 압력(Mpa)/증발 압력(Mpa)
혼합 냉매의 연소성은, 혼합 냉매의 혼합 조성을 WCF 농도로 하고, ANSI/ASHRAE34-2013 규격에 따라 연소 속도를 측정함으로써, 판단했다. 연소 속도가 0cm/s~10cm/s가 되는 것은 「클래스 2L(미연)」, 연소 속도가 10cm/s 초과가 되는 것은 「클래스 2(약연)」라고 하고, 화염 전파가 없는 것은 「클래스 1(불연)」이라고 했다. 표 222 중, 「ASHRAE 연소성 구분」이란, 이 판정 기준에 의거하는 결과를 나타내고 있다.
연소 속도 시험은 이하와 같이 행했다. 우선, 사용한 혼합 냉매는 99.5% 또는 그 이상의 순도로 하고, 진공 게이지 상에 공기의 흔적이 보이지 않게 될 때까지 동결, 펌핑 및 해동의 사이클을 반복함으로써 탈기했다. 폐쇄법에 의해 연소 속도를 측정했다. 초기 온도는 주위 온도로 했다. 점화는, 시료 셀의 중심에서 전극 간에 전기적 스파크를 발생시킴으로써 행했다. 방전의 지속 시간은 1.0~9.9ms로 하고, 점화 에너지는 전형적으로는 약 0.1~1.0J이었다. 슐리렌 사진을 사용하여 불꽃의 퍼짐을 시각화했다. 광을 통과하는 2개의 아크릴창을 구비한 원통형 용기(내경：155mm, 길이：198mm)를 시료 셀로서 이용하고, 광원으로서는 크세논 램프를 이용했다. 불꽃의 슐리렌 화상을 고속 디지털 비디오 카메라로 600fps의 프레이밍 속도로 기록하고, PC에 저장했다.
혼합 냉매의 연소 범위는, ASTM E681-09에 의거하는 측정 장치(도 1t를 참조)를 이용하여 측정을 실시했다.
구체적으로는, 연소의 상태를 육안 및 녹화 촬영할 수 있도록 내용적 12리터의 구형 유리 플라스크를 사용하고, 유리 플라스크는 연소에 의해 과대한 압력이 발생했을 때에는 상부의 덮개로부터 가스가 개방되도록 했다. 착화 방법은 바닥부에서부터 1/3의 높이에 유지된 전극으로부터의 방전에 의해 발생시켰다.
＜시험 조건＞
시험 용기：280mmφ 구형(내용적：12리터)
시험 온도：60℃±3℃
압력：101.3kPa±0.7kPa
수분：건조 공기 1g당 0.0088g±0.0005g(23℃에 있어서의 상대 습도 50%의 수분량)
냉매 조성물/공기 혼합비：1vol.%단위±0.2vol.%
냉매 조성물 혼합：±0.1질량%
점화 방법：교류 방전, 전압 15kV, 전류 30mA, 네온 변압기
전극 간격：6.4mm(1/4inch)
스파크：0.4초±0.05초
판정 기준：
·착화점을 중심으로 90도보다 크게 화염이 퍼졌을 경우=화염 전파 있음(가연)
·착화점을 중심으로 90도 이하의 화염의 퍼짐이었을 경우=화염 전파 없음(불연)
[표 222]
Figure pct00080
시험예 2-2
실시예 2-7~2-12, 비교예 2-10~2-18 및 참고예 2-2(R404A)에 나타나는 혼합 냉매의 GWP는, IPCC 제4차 보고서의 값에 의거하여 평가했다.
이들 혼합 냉매의 COP, 냉동 능력, 토출 온도, 포화 온도 40℃에 있어서의 포화 압력, 응축 압력 및 증발 압력은, NIST 및 Refprop 9.0을 사용하여, 하기 조건으로 혼합 냉매의 냉동 사이클 이론 계산을 실시함으로써 구했다.
증발 온도 -35℃
응축 온도 40℃
과열 온도 20K
과냉각 온도 0K
압축기 효율 70%
상기 용어의 의미는, 시험예 2-1과 동일하다.
시험예 2-2의 결과를 표 223에 나타낸다. 표 223은, 본 개시의 냉매 2C2의 실시예 및 비교예를 나타내고 있다. 표 223 중, 각 용어의 의미는, 시험예 2-1과 동일하다.
성적 계수(COP) 및 압축비는, 시험예 2-1과 동일하게 하여 구했다.
혼합 냉매의 연소성은, 시험예 2-1과 동일하게 하여 판단했다. 연소 속도 시험은, 시험예 2-1과 동일하게 하여 행했다.
혼합 냉매의 연소 범위는, ASTM E681-09에 의거하는 측정 장치(도 1t를 참조)를 이용하여, 시험예 2-1과 동일한 방법 및 시험 조건으로 측정했다.
[표 223]
Figure pct00081
시험예 2-3
실시예 2-13~2-18, 비교예 2-19~2-27 및 참고예 2-3(R404A)에 나타나는 혼합 냉매의 GWP는, IPCC 제4차 보고서의 값에 의거하여 평가했다.
이들 혼합 냉매의 COP, 냉동 능력, 토출 온도, 포화 온도 40℃에 있어서의 포화 압력, 응축 압력 및 증발 압력은, NIST 및 Refprop 9.0을 사용하여, 하기 조건으로 혼합 냉매의 냉동 사이클 이론 계산을 실시함으로써 구했다.
증발 온도 -10℃
응축 온도 40℃
과열 온도 20K
과냉각 온도 0K
압축기 효율 70%
상기 용어의 의미는, 시험예 2-1과 동일하다.
시험예 2-3의 결과를 표 224에 나타낸다. 표 224는, 본 개시의 냉매 2C2의 실시예 및 비교예를 나타내고 있다. 표 224 중, 각 용어의 의미는, 시험예 2-1과 동일하다.
성적 계수(COP) 및 압축비는, 시험예 2-1과 동일하게 하여 구했다.
혼합 냉매의 연소성은, 시험예 2-1과 동일하게 하여 판단했다. 연소 속도 시험은, 시험예 2-1과 동일하게 하여 행했다.
혼합 냉매의 연소 범위는, ASTM E681-09에 의거하는 측정 장치(도 1t를 참조)를 이용하여, 시험예 2-1과 동일한 방법 및 시험 조건으로 측정했다.
[표 224]
Figure pct00082
시험예 2-4
실시예 2-19~2-24, 비교예 2-28~2-36 및 참고예 2-4(R404A)에 나타나는 혼합 냉매의 GWP는, IPCC 제4차 보고서의 값에 의거하여 평가했다.
이들 혼합 냉매의 COP, 냉동 능력, 토출 온도, 포화 온도 40℃에 있어서의 포화 압력, 응축 압력 및 증발 압력은, NIST 및 Refprop 9.0을 사용하여, 하기 조건으로 혼합 냉매의 냉동 사이클 이론 계산을 실시함으로써 구했다.
증발 온도 -80℃
응축 온도 40℃
과열 온도 20K
과냉각 온도 0K
압축기 효율 70%
상기 용어의 의미는, 시험예 2-1과 동일하다.
시험예 2-4의 결과를 표 225에 나타낸다. 표 225는, 본 개시의 냉매 2C2의 실시예 및 비교예를 나타내고 있다. 표 225 중, 각 용어의 의미는, 시험예 2-1과 동일하다.
성적 계수(COP) 및 압축비는, 시험예 2-1과 동일하게 하여 구했다.
혼합 냉매의 연소성은, 시험예 2-1과 동일하게 하여 판단했다. 연소 속도 시험은, 시험예 2-1과 동일하게 하여 행했다.
혼합 냉매의 연소 범위는, ASTM E681-09에 의거하는 측정 장치(도 1t를 참조)를 이용하여, 시험예 2-1과 동일한 방법 및 시험 조건으로 측정했다.
[표 225]
Figure pct00083
시험예 2-5
실시예 2-25~2-30, 비교예 2-37~2-45 및 참고예 2-5(R404A)에 나타나는 혼합 냉매의 GWP는, IPCC 제4차 보고서의 값에 의거하여 평가했다.
이들 혼합 냉매의 COP, 냉동 능력, 토출 온도, 포화 온도 40℃에 있어서의 포화 압력, 응축 압력 및 증발 압력은, NIST 및 Refprop 9.0을 사용하여, 하기 조건으로 혼합 냉매의 냉동 사이클 이론 계산을 실시함으로써 구했다.
증발 온도 10℃
응축 온도 40℃
과열 온도 20K
과냉각 온도 0K
압축기 효율 70%
상기 용어의 의미는, 시험예 2-1과 동일하다.
시험예 2-5의 결과를 표 226에 나타낸다. 표 226은, 본 개시의 냉매 2C2의 실시예 및 비교예를 나타내고 있다. 표 226 중, 각 용어의 의미는, 시험예 2-1과 동일하다.
성적 계수(COP) 및 압축비는, 시험예 2-1과 동일하게 하여 구했다.
혼합 냉매의 연소성은, 시험예 2-1과 동일하게 하여 판단했다. 연소 속도 시험은, 시험예 2-1과 동일하게 하여 행했다.
혼합 냉매의 연소 범위는, ASTM E681-09에 의거하는 측정 장치(도 1t를 참조)를 이용하여, 시험예 2-1과 동일한 방법 및 시험 조건으로 측정했다.
[표 226]
Figure pct00084
시험예 3
실시예 3-1~3-5, 비교예 3-1~3-5, 참고예 3-1(R134a) 및 참고예 3-2(R404A)에 나타나는 혼합 냉매의 GWP는, IPCC 제4차 보고서의 값에 의거하여 평가했다.
이들 혼합 냉매의 COP, 냉동 능력, 토출 온도, 포화 온도 45℃에 있어서의 포화 압력, 응축 압력 및 증발 압력은, National Institute of Science and Technology(NIST) 및 Reference Fluid Thermodynamic and Transport Properties Database(Refprop 9.0)를 사용하여, 하기 조건으로 혼합 냉매의 냉동 사이클 이론 계산을 실시함으로써 구했다.
증발 온도 -10℃
응축 온도 45℃
과열 온도 20K
과냉각 온도 0K
압축기 효율 70%
「증발 온도 -10℃」란, 냉동 장치가 구비하는 증발기에 있어서의 혼합 냉매의 증발 온도가 -10℃인 것을 의미한다. 또, 「응축 온도 45℃」란, 냉동 장치가 구비하는 응축기에 있어서의 혼합 냉매의 응축 온도가 45℃인 것을 의미한다.
시험예 3의 결과를 표 227에 나타낸다. 표 227은, 본 개시의 냉매 2C3의 실시예 및 비교예를 나타내고 있다. 표 227 중, 「COP비」 및 「냉동 능력비」란, R134a에 대한 비율(%)을 나타낸다. 표 227 중, 「포화 압력(45℃)」이란, 포화 온도 45℃에 있어서의 포화 압력을 나타낸다. 표 227 중, 「토출 온도(℃)」란, 상기 혼합 냉매의 냉동 사이클 이론 계산에 있어서, 냉동 사이클 중에서 가장 온도가 높아지는 온도를 나타낸다.
성적 계수(COP)는, 다음 식에 의해 구했다.
COP=(냉동 능력 또는 난방 능력)/소비 전력량
임계 온도는, National Institute of Science and Technology(NIST) 및 Reference Fluid Thermodynamic and Transport Properties Database(Refprop 9.0)를 사용하여, 계산을 실시함으로써 구했다.
혼합 냉매의 연소성은, 혼합 냉매의 혼합 조성을 WCF 농도로 하고, ANSI/ASHRAE34-2013 규격에 따라 연소 속도를 측정함으로써, 판단했다. 연소 속도가 0cm/s~10cm/s가 되는 것은 「클래스 2L(미연)」, 연소 속도가 10cm/s 초과가 되는 것은 「클래스 2(약연)」라고 하고, 화염 전파가 없는 것은 「클래스 1(불연)」이라고 했다. 표 227 중, 「ASHRAE 연소성 구분」이란, 이 판정 기준에 의거하는 결과를 나타내고 있다.
연소 속도 시험은 이하와 같이 행했다. 우선, 사용한 혼합 냉매는 99.5% 또는 그 이상의 순도로 하고, 진공 게이지 상에 공기의 흔적이 보이지 않게 될 때까지 동결, 펌핑 및 해동의 사이클을 반복함으로써 탈기했다. 폐쇄법에 의해 연소 속도를 측정했다. 초기 온도는 주위 온도로 했다. 점화는, 시료 셀의 중심에서 전극 간에 전기적 스파크를 발생시킴으로써 행했다. 방전의 지속 시간은 1.0~9.9ms로 하고, 점화 에너지는 전형적으로는 약 0.1~1.0J이었다. 슐리렌 사진을 사용하여 불꽃의 퍼짐을 시각화했다. 광을 통과하는 2개의 아크릴창을 구비한 원통형 용기(내경：155mm, 길이：198mm)를 시료 셀로서 이용하고, 광원으로서는 크세논 램프를 이용했다. 불꽃의 슐리렌 화상을 고속 디지털 비디오 카메라로 600fps의 프레이밍 속도로 기록하고, PC에 저장했다.
혼합 냉매의 연소 범위는, ASTM E681-09에 의거하는 측정 장치(도 1t를 참조)를 이용하여 측정을 실시했다.
구체적으로는, 연소의 상태를 육안 및 녹화 촬영할 수 있도록 내용적 12리터의 구형 유리 플라스크를 사용하고, 유리 플라스크는 연소에 의해 과대한 압력이 발생했을 때에는 상부의 덮개로부터 가스가 개방되도록 했다. 착화 방법은 바닥부에서부터 1/3의 높이에 유지된 전극으로부터의 방전에 의해 발생시켰다.
＜시험 조건＞
시험 용기：280mmφ 구형(내용적：12리터)
시험 온도：60℃±3℃
압력：101.3kPa±0.7kPa
수분：건조 공기 1g당 0.0088g±0.0005g(23℃에 있어서의 상대 습도 50%의 수분량)
냉매 조성물/공기 혼합비：1vol.%단위±0.2vol.%
냉매 조성물 혼합：±0.1질량%
점화 방법：교류 방전, 전압 15kV, 전류 30mA, 네온 변압기
전극 간격：6.4mm(1/4inch)
스파크：0.4초±0.05초
판정 기준：
·착화점을 중심으로 90도보다 크게 화염이 퍼졌을 경우=화염 전파 있음(가연)
·착화점을 중심으로 90도 이하의 화염의 퍼짐이었을 경우=화염 전파 없음(불연)
[표 227]
Figure pct00085
시험예 4
실시예 4-1~4-7 및 비교예 4-1~4-5에 나타나는 혼합 냉매의 GWP는, IPCC 제4차 보고서의 값에 의거하여 평가했다.
이들 혼합 냉매의 COP, 냉동 능력, 토출 온도 및 포화 온도 -10℃에 있어서의 포화 압력은, National Institute of Science and Technology(NIST) 및 Reference Fluid Thermodynamic and Transport Properties Database(Refprop 9.0)를 사용하여, 하기 조건으로 혼합 냉매의 냉동 사이클 이론 계산을 실시함으로써 구했다.
증발 온도 5℃
응축 온도 45℃
과열 온도 5K
과냉각 온도 5K
압축기 효율 70%
「증발 온도 5℃」란, 냉동 장치가 구비하는 증발기에 있어서의 혼합 냉매의 증발 온도가 5℃인 것을 의미한다. 또, 「응축 온도 45℃」란, 냉동 장치가 구비하는 응축기에 있어서의 혼합 냉매의 응축 온도가 45℃인 것을 의미한다.
시험예 4의 결과를 표 228에 나타낸다. 표 228은, 본 개시의 냉매 2C4의 실시예 및 비교예를 나타내고 있다. 표 228 중, 「COP비」 및 「냉동 능력비」란, R1234yf에 대한 비율(%)을 나타낸다. 표 228 중, 「포화 압력(-10℃)」이란, 냉장 조건의 증발 온도의 대표값으로서의 포화 온도 -10℃에 있어서의 포화 압력을 나타낸다. 표 228 중, 「토출 온도(℃)」란, 상기 혼합 냉매의 냉동 사이클 이론 계산에 있어서, 냉동 사이클 중에서 가장 온도가 높아지는 온도를 나타낸다.
성적 계수(COP)는, 다음 식에 의해 구했다.
COP=(냉동 능력 또는 난방 능력)/소비 전력량
임계 온도는, National Institute of Science and Technology(NIST) 및 Reference Fluid Thermodynamic and Transport Properties Database(Refprop 9.0)를 사용하여, 계산을 실시함으로써 구했다.
혼합 냉매의 연소성은, 혼합 냉매의 혼합 조성을 WCF 농도로 하고, ANSI/ASHRAE34-2013 규격에 따라 연소 속도를 측정함으로써, 판단했다. 연소 속도가 0cm/s~10cm/s가 되는 것을 「클래스 2L(미연)」, 연소 속도가 10cm/s 초과가 되는 것은 「클래스 2(약연)」라고 하고, 화염 전파가 없는 것은 「클래스 1(불연)」이라고 했다. 표 228 중, 「ASHRAE 연소성 구분」이란, 이 판정 기준에 의거하는 결과를 나타내고 있다.
연소 속도 시험은 이하와 같이 행했다. 우선, 사용한 혼합 냉매는 99.5% 또는 그 이상의 순도로 하고, 진공 게이지 상에 공기의 흔적이 보이지 않게 될 때까지 동결, 펌핑 및 해동의 사이클을 반복함으로써 탈기했다. 폐쇄법에 의해 연소 속도를 측정했다. 초기 온도는 주위 온도로 했다. 점화는, 시료 셀의 중심에서 전극 간에 전기적 스파크를 발생시킴으로써 행했다. 방전의 지속 시간은 1.0~9.9ms로 하고, 점화 에너지는 전형적으로는 약 0.1~1.0J이었다. 슐리렌 사진을 사용하여 불꽃의 퍼짐을 시각화했다. 광을 통과하는 2개의 아크릴창을 구비한 원통형 용기(내경：155mm, 길이：198mm)를 시료 셀로서 이용하고, 광원으로서는 크세논 램프를 이용했다. 불꽃의 슐리렌 화상을 고속 디지털 비디오 카메라로 600fps의 프레이밍 속도로 기록하고, PC에 저장했다.
혼합 냉매의 연소 범위는, ASTM E681-09에 의거하는 측정 장치(도 1t를 참조)를 이용하여 측정을 실시했다.
구체적으로는, 연소의 상태를 육안 및 녹화 촬영할 수 있도록 내용적 12리터의 구형 유리 플라스크를 사용하고, 유리 플라스크는 연소에 의해 과대한 압력이 발생했을 때에는 상부의 덮개로부터 가스가 개방되도록 했다. 착화 방법은 바닥부에서부터 1/3의 높이에 유지된 전극으로부터의 방전에 의해 발생시켰다.
＜시험 조건＞
시험 용기：280mmφ 구형(내용적：12리터)
시험 온도：60℃±3℃
압력：101.3kPa±0.7kPa
수분：건조 공기 1g당 0.0088g±0.0005g(23℃에 있어서의 상대 습도 50%의 수분량)
냉매 조성물/공기 혼합비：1vol.%단위±0.2vol.%
냉매 조성물 혼합：±0.1질량%
점화 방법：교류 방전, 전압 15kV, 전류 30mA, 네온 변압기
전극 간격：6.4mm(1/4inch)
스파크：0.4초±0.05초
판정 기준：
·착화점을 중심으로 90도보다 크게 화염이 퍼졌을 경우=화염 전파 있음(가연)
·착화점을 중심으로 90도 이하의 화염의 퍼짐이었을 경우=화염 전파 없음(불연)
[표 228]
Figure pct00086
시험예 5
실시예 5-1~5-13, 비교예 5-1~5-3 및 참고예 5-1(R134a)에 나타나는 혼합 냉매의 GWP는, IPCC 제4차 보고서의 값에 의거하여 평가했다.
이들 혼합 냉매의 COP, 냉동 능력, 비점 및 토출 온도는, National Institute of Science and Technology(NIST) 및 Reference Fluid Thermodynamic and Transport Properties Database(Refprop 9.0)를 사용하여, 하기 조건으로 혼합 냉매의 냉동 사이클 이론 계산을 실시함으로써 구했다.
증발 온도 -30℃
응축 온도 30℃
과열 온도 5K
과냉각 온도 5K
압축기 효율 70%
「증발 온도 -30℃」란, 냉동 장치가 구비하는 증발기에 있어서의 혼합 냉매의 증발 온도가 -30℃인 것을 의미한다. 또, 「응축 온도 30℃」란, 냉동 장치가 구비하는 응축기에 있어서의 혼합 냉매의 응축 온도가 30℃인 것을 의미한다.
시험예 5의 결과를 표 229에 나타낸다. 표 229는, 본 개시의 냉매 2C5의 실시예 및 비교예를 나타내고 있다. 표 229 중, 「COP비」 및 「냉동 능력비」란, R1234yf에 대한 비율(%)을 나타낸다. 표 229 중, 「토출 온도(℃)」란, 상기 혼합 냉매의 냉동 사이클 이론 계산에 있어서, 냉동 사이클 중에서 가장 온도가 높아지는 온도를 나타낸다. 표 229 중, 「비점(℃)」이란, 혼합 냉매의 액상이 대기압(101.33kPa)이 되는 온도를 나타낸다. 표 229 중, 「동력의 소비 전력량(%)」이란, 전기 자동차가 주행하기 위해서 사용한 전기 에너지를 나타내고, 냉매를 HFO-1234yf로 했을 때 소비 전력량과의 비로 나타낸다. 표 229 중, 「난방의 소비 전력량(%)」이란, 전기 자동차가 난방을 운전하기 위해서 사용한 전기 에너지를 나타내고, 냉매를 HFO-1234yf로 했을 때 소비 전력량과의 비로 나타낸다. 표 229 중, 「주행 가능 거리」란, 일정한 전기 용량의 2차 전지를 탑재한 전기 자동차에 있어서, 난방을 하지 않고(난방의 소비 전력이 0) 주행한 경우의 주행 가능 거리를 100%로 했을 경우의 난방을 하고 주행한 경우의 주행 가능 거리를 상대 비율(%)을 나타낸 것이다.
성적 계수(COP)는, 다음 식에 의해 구했다.
COP=(냉동 능력 또는 난방 능력)/소비 전력량
혼합 냉매의 연소성은, 혼합 냉매의 혼합 조성을 WCF 농도로 하고, ANSI/ASHRAE34-2013 규격에 따라 연소 속도를 측정함으로써 판단했다. 연소 속도의 측정은 이하와 같이 행했다. 우선, 사용한 혼합 냉매는 99.5% 또는 그 이상의 순도로 하고, 진공 게이지 상에 공기의 흔적이 보이지 않게 될 때까지 동결, 펌핑 및 해동의 사이클을 반복함으로써 탈기했다. 폐쇄법에 의해 연소 속도를 측정했다. 초기 온도는 주위 온도로 했다. 점화는, 시료 셀의 중심에서 전극 간에 전기적 스파크를 발생시킴으로써 행했다. 방전의 지속 시간은 1.0~9.9ms로 하고, 점화 에너지는 전형적으로는 약 0.1~1.0J이었다. 슐리렌 사진을 사용하여 불꽃의 퍼짐을 시각화했다. 광을 통과하는 2개의 아크릴창을 구비한 원통형 용기(내경：155mm, 길이：198mm)를 시료 셀로서 이용하고, 광원으로서는 크세논 램프를 이용했다. 불꽃의 슐리렌 화상을 고속 디지털 비디오 카메라로 600fps의 프레이밍 속도로 기록하고, PC에 저장했다.
난방 방법은, 비점이 -40℃를 초과하는 냉매에서는 난방에 전기 히터 방식을 이용하고, 비점이 -40℃ 이하인 냉매에는 난방에 히트 펌프 방식을 이용했다.
난방 사용 시의 소비 전력량은, 다음 식에 의해 구했다.
난방 사용 시의 소비 전력량=난방 능력/난방 COP
또한, 난방 COP란 「난방 효율」을 의미한다.
난방 효율에 대해, 전기 히터의 경우는 난방 COP=1이며, 동력과 동등한 전극을 난방에 소비한다. 즉, 난방의 소비 전력은 E=E/(1+COP)가 된다. 한편, 히트 펌프의 경우는 National Institute of Science and Technology(NIST) 및 Reference Fluid Thermodynamic and Transport Properties Database(Refprop 9.0)를 사용하여, 하기 조건으로 혼합 냉매의 냉동 사이클 이론 계산을 실시함으로써 난방 COP를 구했다.
증발 온도 -30℃
응축 온도 30℃
과열 온도 5K
과냉각 온도 5K
압축기 효율 70%
주행 가능 거리는, 다음 식에 의해 구했다.
주행 가능 거리=(전지 용량)/(동력의 소비 전력량＋난방에서의 소비 전력량)
[표 229]
Figure pct00087
(1-6-4) 냉매 2D
본 개시의 냉매 2D는, 디플루오로메탄(HFC-32), 2,3,3,3-테트라플루오로프로펜(HFO-1234yf), 그리고, 1,1-디플루오로에틸렌(HFO-1132a) 및 테트라플루오로에틸렌(FO-1114) 중 적어도 1종을 함유하는 것을 특징으로 한다. 그리고, 상기 특징을 갖는 본 개시의 냉매 2D는, R404A 및/또는 R410A와 동등 이상의 성적 계수(COP)와 냉동 능력(Cap)을 갖고, GWP가 충분히 작다는 3종의 성능을 겸비하고 있다.
또한, 본 개시에 있어서, R404A와 동등 이상의 성적 계수(COP)는, R404A에 대한 COP비가 100% 이상(바람직하게는 103% 이상, 보다 바람직하게는 105% 이상)인 것을 의미하고, R404A와 동등 이상의 냉동 능력(Cap)은, R404A에 대한 Cap비가 80% 이상(바람직하게는 90% 이상, 보다 바람직하게는 95% 이상, 가장 바람직하게는 100% 이상)인 것을 의미한다.
또, R410A와 동등 이상의 성적 계수(COP)는, R410A에 대한 COP비가 90% 이상(바람직하게는 93% 이상, 보다 바람직하게는 95% 이상, 가장 바람직하게는 100% 이상)인 것을 의미하고, R410A와 동등 이상의 냉동 능력(Cap)은, R410A에 대한 Cap비가 80% 이상(바람직하게는 95% 이상, 보다 바람직하게는 99% 이상, 가장 바람직하게는 100% 이상)인 것을 의미한다.
또한, GWP가 충분히 작다란, GWP가 500 이하, 바람직하게는 400 이하, 보다 바람직하게는 300 이하인 것을 의미하고, 후술하는 제1 형태의 냉매 2D의 경우에는, GWP가 200 이하, 바람직하게는 170 이하, 보다 바람직하게는 150 이하, 더욱 바람직하게는 130 이하인 것을 의미한다.
본 개시의 냉매 2D는, HFC-32, HFO-1234yf, 그리고, HFO-1132a 및 FO-1114 중 적어도 1종을 함유하면 되고, 그 조성은 상기 성능이 발휘되는 한 특별히 한정되지 않으나, 그 중에서도 당해 냉매의 GWP가 500 이하(특히 후술하는 제1 형태의 냉매 2D의 경우에는 170 이하가 되는 조성인 것이 바람직하다. HFO-1132a 및 FO-1114 중 적어도 1종에 대해서는 어느 한쪽 또는 양쪽 모두가 포함되어 있어도 되는데, 본 개시에서는 HFO-1132a를 함유하는 것이 바람직하다.
구체적으로는, 본 개시의 냉매 2D는, HFC-32, HFO-1234yf, 및 HFO-1132a를 함유하는 양태가 바람직하고, 이들 3성분의 합계량을 100질량%로 하여, HFO-1234yf를 포함하고, HFC-32가 15.0~24.0질량%, HFO-1132a가 1.0~7.0질량% 포함되는 혼합 냉매인 것이 바람직하다(제1 형태의 냉매 2D；도 2a의 확대도 중, X로 표시되는 사각형의 범위 내 또는 상기 사각형의 선분 상). 그 중에서도, HFO-1234yf를 포함하고, HFC-32가 19.5~23.5질량%, HFO-1132a가 3.1~3.7질량% 포함되는 혼합 냉매인 것이 바람직하다(제1 형태의 바람직한 냉매 2D；도 2a의 확대도 중, Y로 표시되는 사각형의 범위 내 또는 상기 사각형의 선분 상). 이러한 조성 범위이면 본 개시 소정의 효과가 발휘되기 쉬워진다. 이 제1 형태의 냉매 2D는 특히 R404A의 대체 냉매로서 유용하다.
본 개시의 냉매 2D(제1 형태의 냉매 2D)는, 응축 온도 글라이드는 바람직하게는 12℃ 이하, 보다 바람직하게는 10℃ 이하, 더욱 바람직하게는 9℃ 이하이다. 또, 압축기 출구 압력은 바람직하게는 1.60~2.00MPa의 범위 내이며, 보다 바람직하게는 1.73~1.91MPa의 범위 내이다. 또한, 본 개시의 냉매 2D는, 후술하는 공지의 냉동기유와 혼합하는 경우에 냉동기유와의 상용성이 양호하다는 특성이 있다.
상기 제1 형태의 냉매 2D는, 그 조성 범위 내에 제2 형태의 냉매 2D를 포함한다.
본 개시의 냉매 2D(제2 형태의 냉매 2D)는, HFC-32, HFO-1234yf 및 HFO-1132a를 포함하고, 상기 냉매에 있어서, HFC-32, HFO-1132a 및 HFO-1234yf의, 이들의 총합을 기준으로 하는 질량%를 각각 x, y 및 z로 할 때, HFC-32, HFO-1132a 및 HFO-1234yf의 총합이 100질량%가 되는 3성분 조성도에 있어서, 좌표 (x, y, z)가,
점 R (21.80, 3.95, 74.25),
점 S (21.80, 3.05, 75.15), 및
점 T (20.95, 75.30, 3.75),
의 3점을 각각 잇는 선분 RS, ST 및 TR로 둘러싸이는 삼각형의 범위 내 또는 상기 선분 상에 있는 것을 특징으로 한다(도 2a의 확대도 중, 선분 RS, ST 및 TR로 둘러싸이는 삼각형의 범위 내 또는 상기 선분 상).
본 개시의 냉매 2D(제2 형태의 냉매 2D)는, 상기 요건이 만족되는 경우, R404A와 동등 이상의 성적 계수(COP)와 95% 이상의 냉동 능력(Cap)을 갖고, GWP가 150 이하이며, 응축 온도 글라이드가 9℃ 이하이다.
본 개시의 냉매 2D는, 상술한 제1 형태 및 제2 형태의 냉매 2D에 더하여, 하기의 제3 형태~제7 형태의 냉매 2D를 포함한다. 이들 제3 형태~제7 형태의 냉매 2D는, 특히 R410A의 대체 냉매로서 유용하다.
본 개시의 냉매 2D(제3 형태의 냉매 2D)는, HFC-32, HFO-1234yf 및 HFO-1132a를 포함하고,
상기 냉매에 있어서, HFC-32, HFO-1132a 및 HFO-1234yf의, 이들의 총합을 기준으로 하는 질량%를 각각 x, y 및 z로 할 때, HFC-32, HFO-1132a 및 HFO-1234yf의 총합이 100질량%가 되는 3성분 조성도에 있어서, 좌표 (x, y, z)가,
점 L (74.0, 19.9, 6.1),
점 F (49.1, 25.9, 25.0),
점 G (0.0, 48.6, 51.4),
점 O (0.0, 0.0, 100), 및
점 B (73.9, 0.0, 26.1),
의 5점을 각각 잇는 선분 LF, FG, GO, OB 및 BL로 둘러싸이는 도형의 범위 내 또는 상기 선분 상(단, 선분 GO 및 OB 상을 제외한다)에 있고,
상기 선분 LF는,
좌표 (y=0.0021x2-0.4975x+45.264)로 나타내어지고,
상기 선분 FG는,
좌표 (y=0.0031x2-0.6144x+48.6)으로 나타내어지고, 또한,
상기 선분 GO, OB 및 BL이 직선인 것을 특징으로 한다.
본 개시의 냉매 2D(제3 형태의 냉매 2D)는, 상기 요건이 만족되는 경우, R410A와 동등 이상의 성적 계수(COP)와 냉동 능력(Cap)을 갖고, GWP가 500 이하이며, R410A를 기준으로 하는 압축기 출구 압력이 1.25배 이하가 된다. 이러한 압축기 출구 압력은 바람직하게는 3.4MPa 이하이며, 보다 바람직하게는 3.0MPa 이하이다.
또한, 선분 EF(선분 LF, 선분 PF를 포함한다)는 본 명세서의 표 및 도 2b의 점 E, 실시예 24 및 점 F의 3점으로부터 최소 이승법으로 근사 곡선을 구하고, 선분 FG는 점 F, 실시예 26 및 점 G의 3점으로부터 최소 이승법에 의해 근사 곡선을 구했다.
본 개시의 냉매 2D(제4 형태의 냉매 2D)는, HFC-32, HFO-1234yf 및 HFO-1132a를 포함하고,
상기 냉매에 있어서, HFC-32, HFO-1132a 및 HFO-1234yf의, 이들의 총합을 기준으로 하는 질량%를 각각 x, y 및 z로 할 때, HFC-32, HFO-1132a 및 HFO-1234yf의 총합이 100질량%가 되는 3성분 조성도에 있어서, 좌표 (x, y, z)가,
점 P (59.1, 23.2, 17.7),
점 F (49.1, 25.9, 25.0),
점 G (0.0, 48.6, 51.4),
점 O (0.0, 0.0, 100) 및
점 B' (59.0, 0.0, 40.2),
의 5점을 각각 잇는 선분 PF, FG, GO, OB' 및 B'P로 둘러싸이는 도형의 범위 내 또는 상기 선분 상(단, 선분 GO 및 OB' 상을 제외한다)에 있고,
상기 선분 PF는,
좌표 (y=0.0021x2-0.4975x+45.264)로 나타내어지고,
상기 선분 FG는,
좌표 (y=0.0031x2-0.6144x+48.6)으로 나타내어지고, 또한,
상기 선분 GO, OB' 및 B'P가 직선인 것을 특징으로 한다.
본 개시의 냉매 2D(제4 형태의 냉매 2D)는, 상기 요건이 만족되는 경우, R410A와 동등 이상의 성적 계수(COP)와 냉동 능력(Cap)을 갖고, GWP가 400 이하이며, R410A를 기준으로 하는 압축기 출구 압력이 1.25배 이하가 된다. 이러한 압축기 출구 압력은 바람직하게는 3.4MPa 이하이며, 보다 바람직하게는 3.0MPa 이하이다.
본 개시의 냉매 2D(제5 형태의 냉매 2D)는, HFC-32, HFO-1234yf 및 HFO-1132a를 포함하고,
상기 냉매에 있어서, HFC-32, HFO-1132a 및 HFO-1234yf의, 이들의 총합을 기준으로 하는 질량%를 각각 x, y 및 z로 할 때, HFC-32, HFO-1132a 및 HFO-1234yf의 총합이 100질량%가 되는 3성분 조성도에 있어서, 좌표 (x, y, z)가,
점 M (74.0, 19.5, 6.5),
점 I (62.9, 15.5, 21.6),
점 J (33.5, 0.0, 66.5), 및
점 B (73.9, 0.0, 26.1),
의 4점을 각각 잇는 선분 MI, IJ, JB 및 BM으로 둘러싸이는 도형의 범위 내 또는 상기 선분 상(단, 선분 JB 상을 제외한다)에 있고,
상기 선분 MI는,
좌표 (y=0.006x2+1.1837x-35.264)로 나타내어지고,
상기 선분 IJ는,
좌표 (y=0.0083x2-0.2719x-0.1953)으로 나타내어지고, 또한,
상기 선분 JB 및 BM이 직선인 것을 특징으로 한다.
본 개시의 냉매 2D(제5 형태의 냉매 2D)는, 상기 요건이 만족되는 경우, R410A와 동등 이상의 성적 계수(COP)와 냉동 능력(Cap)을 갖고, GWP가 500 이하이며, R410A를 기준으로 하는 압축기 출구 압력이 1.25배 이하이며, 이러한 압축기 출구 압력은 바람직하게는 3.4Mpa 이하이며, 보다 바람직하게는 3.0Mpa 이하이다. 또, 응축 온도 글라이드 및 증발 온도 글라이드가 모두 5℃ 이하로 작아, 특히 R410A 대체로서 적합하다.
또한, 선분 HI(선분 MI를 포함한다)는 본 명세서의 표 및 도 2b의 점 H, 실시예 21 및 점 I의 3점으로부터 최소 이승법으로 근사 곡선을 구하고, 선분 IJ는 점 I, 실시예 23 및 점 J의 3점으로부터 최소 이승법에 의해 근사 곡선을 구했다.
본 개시의 냉매 2D(제6 형태의 냉매 2D)는, HFC-32, HFO-1234yf 및 HFO-1132a를 포함하고,
상기 냉매에 있어서, HFC-32, HFO-1132a 및 HFO-1234yf의, 이들의 총합을 기준으로 하는 질량%를 각각 x, y 및 z로 할 때, HFC-32, HFO-1132a 및 HFO-1234yf의 총합이 100질량%가 되는 3성분 조성도에 있어서, 좌표 (x, y, z)가,
점 Q (59.1, 12.7, 28.2),
점 J (33.5, 0.0, 66.5), 및
점 B' (59.0, 0.0, 40.2),
의 3점을 각각 잇는 선분 QJ, JB' 및 B'Q로 둘러싸이는 도형의 범위 내 또는 상기 선분 상(단, 선분 JB' 상을 제외한다)에 있고,
상기 선분 QJ는,
좌표 (y=0.0083x2-0.2719x-0.1953)으로 나타내어지고, 또한,
상기 선분 JB' 및 B'Q가 직선인 것을 특징으로 한다.
본 개시의 냉매 2D(제6 형태의 냉매 2D)는, 상기 요건이 만족되는 경우, R410A와 동등 이상의 성적 계수(COP)와 냉동 능력(Cap)을 갖고, GWP가 400 이하이며, R410A를 기준으로 하는 압축기 출구 압력이 1.25배 이하이며, 이러한 압축기 출구 압력은 바람직하게는 3.4Mpa 이하이며, 보다 바람직하게는 3.0Mpa 이하이다. 또, 증발 온도 글라이드가 5℃ 이하로 작고, 바람직하게는 4℃ 이하이고, 보다 바람직하게는 3.5℃ 이하이며, 특히 R410A 대체로서 적합하다.
본 개시의 냉매 2D(제7 형태의 냉매 2D)는, HFC-32, HFO-1234yf 및 HFO-1132a를 포함하고,
상기 냉매에 있어서, HFC-32, HFO-1132a 및 HFO-1234yf의, 이들의 총합을 기준으로 하는 질량%를 각각 x, y 및 z로 할 때, HFC-32, HFO-1132a 및 HFO-1234yf의 총합이 100질량%가 되는 3성분 조성도에 있어서, 좌표 (x, y, z)가,
점 Q (59.1, 12.7, 28.2),
점 U (59.0, 5.5, 35.5), 및
점 V (52.5, 8.4, 39.1),
의 3점을 각각 잇는 선분 QU, UV 및 VQ로 둘러싸이는 도형의 범위 내 또는 상기 선분 상에 있고,
상기 선분 VQ는,
좌표 (y=0.0083x2-0.2719x-0.1953)으로 나타내어지고, 또한,
상기 선분 UV는,
좌표 (y=0.0026x2-0.7385x+39.946)으로 나타내어지고,
상기 선분 QU가 직선인 것을 특징으로 한다.
본 개시의 냉매 2D(제7 형태의 냉매 2D)는, 상기 요건이 만족되는 경우, R410A와 동등 이상의 성적 계수(COP)와 냉동 능력(Cap)(대R410A 냉동 능력 99% 이상)을 갖고, GWP가 400 이하이며, R410A를 기준으로 하는 압축기 출구 압력이 1.25배 이하이며, 이러한 압축기 출구 압력은 바람직하게는 3.4Mpa 이하이며, 보다 바람직하게는 3.0Mpa 이하이다. 또, 증발 온도 글라이드가 5℃ 이하로 작고, 바람직하게는 4℃ 이하이며, 보다 바람직하게는 3.5℃ 이하이며, 특히 R410A 대체로서 적합하다.
또한, 선분 UV는 본 명세서의 표 및 도 2b의 점 U, 실시예 28 및 점 V의 3점으로부터 최소 이승법에서 근사 곡선을 구했다.
또한, 제1 형태~제7 형태의 냉매 2D에 예시되는 바와 같이, HFO-1132a를 이용한, R12, R22, R134a, R404A, R407A, R407C, R407F, R407H, R410A, R413A, R417A, R422A, R422B, R422C, R422D, R423A, R424A, R426A, R427A, R430A, R434A, R437A, R438A, R448A, R449A, R449B, R449C, R452A, R452B, R454A, R454B, R454C, R455A, R459A, R465A, R502, R507, R513A 등의 종래 냉매의 대체 냉매를 제안하는 것은 본 개시가 처음이고, 본 개시는 가장 광의로는, 「냉매를 함유하는 조성물로서, 상기 냉매가, 1,1-디플루오로에틸렌(HFO-1132a)을 함유하는, R12, R22, R134a, R404A, R407A, R407C, R407F, R407H, R410A, R413A, R417A, R422A, R422B, R422C, R422D, R423A, R424A, R426A, R427A, R430A, R434A, R437A, R438A, R448A, R449A, R449B, R449C, R452A, R452B, R454A, R454B, R454C, R455A, R459A, R465A, R502, R507 또는 R513A의 대체 냉매로서 이용되는 조성물.」의 발명을 포함한다. 이 중에서도, 「냉매를 함유하는 조성물로서, 상기 냉매가 1,1-디플루오로에틸렌(HFO-1132a)을 함유하는 R410A의 대체 냉매로서 이용되는 조성물.」의 발명이 바람직한 것으로서 포함된다.
＜또 다른 추가적인 냉매를 함유하는 혼합 냉매＞
본 개시의 냉매 2D는, 상기의 특성이나 효과를 해치지 않는 범위 내에서, HFC-32, HFO-1234yf, 그리고, HFO-1132a 및 FO-1114 중 적어도 1종에 더하여, 추가로 다른 추가적인 냉매를 함유하는 혼합 냉매여도 된다. 이 경우, HFC-32, HFO-1234yf, 그리고, HFO-1132a 및 FO-1114 중 적어도 1종의 합계량이, 본 개시의 냉매 전체에 대해, 99.5질량% 이상 100질량% 미만인 것이 바람직하고, 99.75질량% 이상 100질량% 미만인 것이 보다 바람직하고, 99.9질량% 이상 100질량% 미만인 것이 더욱 바람직하다.
상기 추가적인 냉매로서는, 특별히 한정되지 않고, 이 분야에서 널리 사용되고 있는 공지의 냉매 중에서 폭넓게 선택할 수 있다. 상기 혼합 냉매는, 상기 추가적인 냉매를 단독으로 포함하고 있어도 되고, 상기 추가적인 냉매를 2종 이상을 포함하고 있어도 된다.
[냉매 2D의 실시예]
이하에, 실시예를 들어 더욱 상세하게 설명한다. 단, 본 개시는, 이들 실시예로 한정되는 것은 아니다.
실시예 1~16 및 비교예 1(제1 형태 및 제2 형태의 냉매 2D에 대응)
실시예 17~87 및 비교예 2~18(제3 형태~제7 형태의 냉매 2D에 대응)
각 실시예 및 비교예에 나타나는 혼합 냉매의 GWP, 그리고, R404A(R125/143a/R134a=44/52/4중량%), R410A(R32/R125=50/50중량%)의 GWP는, IPCC(Intergovernmental Panel on Climate Change) 제4차 보고서의 값에 의거하여 평가했다.
또, 각 실시예 및 비교예에 나타나는 혼합 냉매의 COP 및 냉동 능력, 그리고, R404A의 COP 및 냉동 능력은, National Institute of Science and Technology(NIST), Reference Fluid Thermodynamic and Transport Properties Database(Refprop 9.0)를 사용하여 구했다. 구체적으로는, 실시예 1~16 및 비교예 1(제1 형태 및 제2 형태의 냉매 2D에 대응)은 하기 조건으로 혼합 냉매의 냉동 사이클 이론 계산을 실시함으로써 구하고,
증발 온도 -40℃
응축 온도 40℃
과열 온도 20K
과냉각 온도 0K
압축기 효율 70%
실시예 17~87 및 비교예 2~18(제3 형태~제7 형태의 냉매 2D에 대응)은 하기 조건으로 혼합 냉매의 냉동 사이클 이론 계산을 실시함으로써 구했다.
증발 온도 5℃
응축 온도 45℃
과열 온도 5K
과냉각 온도 5K
압축기 효율 70%
또한, 각 실시예 및 비교예에 나타나는 혼합 냉매를 이용한 경우의 응축 온도 글라이드, 증발 온도 글라이드 및 압축기 출구 압력에 대해서도 Refprop 9.0을 사용하여 구했다.
또, 이들 결과를 기초로 산출한 GWP, COP 및 냉동 능력을 표 230 및 표 231-1~표 231-12에 나타낸다. 또한, COP비 및 냉동 능력비에 대해서는, 실시예 1~16 및 비교예 1은 R404A에 대한 비율(%)을 나타내고, 실시예 17~87 및 비교예 2~18은 R410A에 대한 비율(%)을 나타낸다.
성적 계수(COP)는, 다음 식에 의해 구했다.
COP=(냉동 능력 또는 난방 능력)/소비 전력량
[표 230]
Figure pct00088
표 230의 결과로부터 분명한 바와 같이, 특히 제2 형태의 냉매 2D는, R404A와 동등 이상의 성적 계수(COP)와 95% 이상의 냉동 능력(Cap)을 갖고, GWP가 150 이하이며, 응축 온도 글라이드가 9℃ 이하인 것을 알 수 있고, 특히 R404A 대체 냉매로서 우수한 것을 알 수 있다.
[표 231-1]
Figure pct00089
[표 231-2]
Figure pct00090
[표 231-3]
Figure pct00091
[표 231-4]
Figure pct00092
[표 231-5]
Figure pct00093
[표 231-6]
Figure pct00094
[표 231-7]
Figure pct00095
[표 231-8]
Figure pct00096
[표 231-9]
Figure pct00097
[표 231-10]
Figure pct00098
[표 231-11]
Figure pct00099
[표 231-12]
Figure pct00100
상기 표 231-1~표 231-12의 결과로부터 분명한 바와 같이, 제3 형태의 냉매 2D는, 소정 요건이 만족되는 경우, R410A와 동등 이상의 성적 계수(COP)와 냉동 능력(Cap)을 갖고, GWP가 500 이하이며, R410A를 기준으로 하는 압축기 출구 압력이 1.25배 이하가 되는 것을 알 수 있다. 제4 형태의 냉매 2D는, 소정 요건이 만족되는 경우, R410A와 동등 이상의 성적 계수(COP)와 냉동 능력(Cap)을 갖고, GWP가 400 이하이며, R410A를 기준으로 하는 압축기 출구 압력이 1.25배 이하가 되는 것을 알 수 있다. 제5 형태의 냉매 2D는, 소정 요건이 만족되는 경우, R410A와 동등 이상의 성적 계수(COP)와 냉동 능력(Cap)을 갖고, GWP가 500 이하이며, R410A를 기준으로 하는 압축기 출구 압력이 1.25배 이하이며, 또 응축 온도 글라이드 및 증발 온도 글라이드가 모두 5℃ 이하로 작은 것을 알 수 있다. 또, 제6 형태의 냉매 2D는, 소정 요건이 만족되는 경우, R410A와 동등 이상의 성적 계수(COP)와 냉동 능력(Cap)을 갖고, GWP가 400 이하이며, R410A를 기준으로 하는 압축기 출구 압력이 1.25배 이하이며, 또 증발 온도 글라이드가 5℃ 이하로 작은 것을 알 수 있다. 또, 제7 형태의 냉매 2D는, 소정 요건이 만족되는 경우, R410A와 동등 이상의 성적 계수(COP)와 냉동 능력(Cap)(99% 이상 대R410A)을 갖고, GWP가 400 이하이며, R410A를 기준으로 하는 압축기 출구 압력이 1.25배 이하이며, 또 증발 온도 글라이드가 5℃ 이하로 작은 것을 알 수 있다. 이들 제3 형태~제7 형태의 냉매 2D는, 모두 R410A의 대체 냉매로서 적합하고, 특히 응축 온도 글라이드 및/또는 증발 온도 글라이드가 작은 제5 형태 또는 제6 형태의 냉매 2D는 특히 R410A의 대체 냉매로서 적합하다. 또한, 응축 온도 글라이드 및/또는 증발 온도 글라이드가 작고, 또한, R410A와 동등 이상의 성적 계수(COP)와 냉동 능력(Cap)(99% 이상 대R410A)인 제7 형태의 냉매 2D는 또한 R410A의 대체 냉매로서 우수하다.
(1-6-5) 냉매 2E
본 개시의 냉매 2E는, R32, CO2, R125, R134a 및 R1234yf를 함유하는 혼합 냉매이다.
본 개시의 냉매 2E는, (1) GWP가 750 이하인 것, (2) WCF 불연 또는 ASHRAE 불연인 것, 및 (3) R410A와 동등의 COP 및 냉동 능력을 갖는 것이라는 R410A 대체 냉매에 통상 요구되는 제특성을 갖는다.
본 개시의 냉매 2E는, 상기에 더하여, 온도 글라이드를 갖기 때문에, 냉매의 흐름과 외부 열매체의 흐름이 대향류가 되는 열교환기를 갖는 냉동기에 있어서 사용함으로써, 에너지 효율 및/또는 냉동 능력이 개선된다는 효과도 발휘한다.
본 개시의 냉매 2E는, 이하의 요건 1-1-1~1-3-2가 만족될 때, GWP750 이하이며, 또한 WCF 불연이기 때문에 바람직하다. 또한, 이하에 있어서는, R32, CO2, R125, R134a 및 R1234yf의 총합을 기준으로 하는, R32의 질량%를 a, CO2의 질량%를 b, R125의 질량%를 c1, R134a의 질량%를 c2, R125 및 R134a의 합계의 질량%를 c, R1234yf의 질량%를 x로 하고, c1/(c1+c2)를 r로 한다.
R32가 (100-x)질량%인 점과, CO2가 (100-x)질량%인 점과, R125 및 R134a의 합계가 (100-x)질량%인 점을 꼭짓점으로 하는 3성분 조성도에 있어서, 좌표 (a, b, c)가,
요건 1-1-1)
43.8≥x≥41, 또한 0.5≥r≥0.25일 때,
점 A (-0.6902x+43.307, 100-a-x, 0.0),
점 Or=0.25~0.5 ((-2.2857x+87.314)r2+(1.7143x-55.886)r+(-0.9643x+55.336), (2.2857x-112.91)r2+(-1.7143x+104.69)r+(-0.25x+11.05), 100-a-b-x),
점 Dr=0.25~0.5 (0.0, -28.8r2+54.0r+(-x+49.9), 100-b-x) 및
점 Q (0.0, 100-x, 0.0)
을 잇는 선분으로 둘러싸이는 사각형의 범위 내 또는 당해 선분 상에 있거나(단, 선분 Dr=0.25~0.5Q 및 QA 상의 점은 제외한다), 또는
1-1-2)
43.8≥x≥41, 또한 1.0≥r≥0.5일 때,
점 A (-0.6902x+43.307, 100-a-c, 0.0),
점 Or=0.5~1.0 ((-0.2857x+8.5143)r2+(0.5x-10.9)+(-0.8571x+52.543), (-0.2857x+4.5143)r2+(0.5x+0.9)r+(-0.7143x+33.586), 100-a-b-x),
점 Dr=0.5~1.0 (0.0, (-0.5714x+12.229)r2+(0.8571x-0.3429)r+(-1.2857x+66.814), 100-b-x) 및
점 Q (0.0, 100-x, 0.0)
을 잇는 선분으로 둘러싸이는 사각형의 범위 내 또는 당해 선분 상에 있거나(단, 선분 Dr=0.5~1.0Q 및 QA 상의 점은 제외한다), 또는
1-2-1)
46.5≥x≥43.8, 또한 0.5≥r≥0.25일 때,
점 A (-0.6902x+43.307, 100-a-x, 0.0),
점 Or=0.25~0.5 ((1.1852x-64.711)r2+(-0.7407x+51.644)r+(-0.5556x+37.433), (-2.3704x+91.022)r2+(2.0741x-61.244)r+(-0.963x+42.278), 100-a-b-x),
점 Dr=0.25~0.5 (0.0, -28.8r2+54.0r+(-x+49.9), 100-b-x) 및
점 Q (0.0, 100-x, 0.0)
을 잇는 선분으로 둘러싸이는 사각형의 범위 내 또는 당해 선분 상에 있거나(단, 선분 Dr=0.25~0.5Q 및 QA 상의 점은 제외한다), 또는
요건 1-2-2)
46.5≥x≥43, 또한 1.0≥r≥0.5일 때,
점 A (-0.6902x+43.307, 100-a-x, 0.0),
점 Or=0.5~1.0 ((0.2963x-16.978)r2+(-0.3704x+27.222)r+(-0.5185x+37.711), -8.0r2+22.8r+(-0.5185x+25.011), 100-a-b-x),
점 Dr=0.5~1.0 (0.0, -12.8r2+37.2r+(-x+54.3), 100-b-x) 및
점 Q (0.0, 100-x, 0.0)
을 잇는 선분으로 둘러싸이는 사각형의 범위 내 또는 당해 선분 상에 있거나(단, 선분 Dr=0.5~1.0Q 및 QA 상의 점은 제외한다),
요건 1-3-1)
50≥x≥46.5, 또한 0.5≥r≥0.25일 때,
점 A (-0.6902x+43.307, 100-a-x, 0.0),
점 Or=0.25~0.5 (-9.6r2+17.2r+(-0.6571x+42.157), -19.2r2+(0.2286x+24.571)r+(-0.6286x+26.729), 100-a-b-x),
점 Dr=0.25~0.5 (0.0, (0.9143x-71.314)r2+(-0.5714x+80.571)+(-0.9143x+45.914), 100-b-x) 및
점 Q (0.0, 100-x, 0.0)
을 잇는 선분으로 둘러싸이는 사각형의 범위 내 또는 당해 선분 상에 있거나(단, 선분 Dr=0.25~0.5Q 및 QA 상의 점은 제외한다), 또는
1-3-2)
50≥x≥46.5, 또한 1.0≥r≥0.5일 때,
점 A (-0.6902x+43.307, 100-a-x, 0.0),
점 Or=0.5~1.0 ((-0.2286x+7.4286)r2+(0.4x-8.6)r+(-0.8x+50.8), (0.2286x-18.629)r2+(-0.2857x+36.086)r+(-0.4286x+20.829), 100-a-b-x),
점 Dr=0.5~1.0 (0.0, (0.2286x-23.429)r2+(-0.4x+55.8)r+(-0.8286x+46.329), 100-b-x) 및
점 Q (0.0, 100-x, 0.0)
을 잇는 선분으로 둘러싸이는 사각형의 범위 내 또는 당해 선분 상에 있다(단, 선분 Dr=0.5~1.0Q 및 QA 상의 점은 제외한다).
본 개시의 냉매 2E는, 이하의 요건 2-1-1~2-3-2가 만족될 때, GWP750 이하이며, 또한 ASHRAE 불연이기 때문에 바람직하다.
요건 2-1-1)
43.8≥x≥41, 또한 0.5≥r≥0.25일 때,
점 Fr=0.25~0.5 (0.0, (-1.1429x+37.257)r2+(1.2857x-38.714)r-(-1.7143x+106.89), 100-b-x),
점 Pr=0.25~0.5 ((-1.1429x+34.057)r2+(1.0x-21.0)r+(-0.4643x+27.636), (2.2857x-119.31)r2+(-2.0x+122.0)r+(-0.3929x+19.907), 100-a-b-x) 및
점 Dr=0.25~0.5 (0.0, -28.8r2+54.0r+(-x+49.9), 100-b-x)
를 잇는 선분으로 둘러싸이는 삼각형의 범위 내 또는 당해 선분 상에 있거나(단, 선분 Dr=0.25~0.5Fr=0.25~0.5 상의 점은 제외한다), 또는
2-1-2)
43.8≥x≥41, 또한 1.0≥r≥0.5일 때,
점 Fr=0.5~1.0 (0.0, (3.7143x-159.49)r2+(-5.0714x+222.53)r+(0.25x+25.45), 100-b-x),
점 Pr=0.5~1.0 ((3.4286x-138.17)r2+(-5.4286x+203.57)+(1.6071x-41.593), (-2.8571x+106.74)r2+(4.5714x-143.63)r+(-2.3929x+96.027), 100-a-b-x) 및
점 Dr=0.5~1.0 (0.0, (-0.5714x+12.229)r2+(0.8571x-0.3429)r+(-1.2857x+66.814), 100-b-x)
를 잇는 선분으로 둘러싸이는 삼각형의 범위 내 또는 당해 선분 상에 있거나(단, 선분 Dr=0.5~1.0Fr=0.5~1.0 상의 점은 제외한다), 또는
2-2-1)
46.5≥x≥43, 또한 0.5≥r≥0.25일 때,
점 Fr=0.25~0.5 (0.0, (9.4815x-428.09)r2+(-7.1111x+329.07)r+(-0.2593x+43.156), 100-b-x),
점 Pr=0.25~0.5 ((-8.2963x+347.38)r2+(4.8889x-191.33)r+(-0.963x+49.478), (7.1111x-330.67)r2+(-4.1481x+216.09)r+(-0.2593x+14.056), 100-a-b-x) 및
점 Dr=0.25~0.5 (0.0, -28.8r2+54.0r+(-x+49.9), 100-b-x)
를 잇는 선분으로 둘러싸이는 삼각형의 범위 내 또는 당해 선분 상에 있거나(단, 선분 Dr=0.25~0.5Fr=0.25~0.5 상의 점은 제외한다), 또는
2-2-2)
46.5≥x≥43, 또한 1.0≥r≥0.5일 때,
점 Fr=0.5~1.0 (0.0, (-4.7407x+210.84)r2+(6.963x-304.58)r+(-3.7407x+200.24), 100-b-x),
점 Pr=0.5~1.0 ((0.2963x-0.9778)r2+(0.2222x-43.933)r+(-0.7778x+62.867), (-0.2963x-5.4222)r2+(-0.0741x+59.844)r+(-0.4444x+10.867), 100-a-b-x) 및
점 Dr=0.5~1.0 (0.0, -12.8r2+37.2r+(-x+54.3), 100-b-x)
를 잇는 선분으로 둘러싸이는 삼각형의 범위 내 또는 당해 선분 상에 있거나(단, 선분 Dr=0.5~1.0Fr=0.5~1.0 상의 점은 제외한다), 또는
2-3-1)
50≥x≥46.5, 또한 0.37≥r≥0.25일 때,
점 Fr=0.25~0.37 (0.0, (-35.714x+1744.0)r2+(23.333x-1128.3)r+(-5.144x+276.32), 100-b-x),
점 Pr=0.25~0.37 ((11.905x-595.24)r2+(-7.6189x+392.61)r+(0.9322x-39.027), (-27.778x+1305.6)r2+(17.46x-796.35)r+(-3.5147x+166.48), 100-a-b-x) 및
점 Dr=0.25~0.37 (0.0, (0.9143x-71.314)r2+(-0.5714x+80.571)+(-0.9143x+45.914), 100-b-x)
를 잇는 선분으로 둘러싸이는 삼각형의 범위 내 또는 당해 선분 상에 있거나(단, 선분 Dr=0.25~0.37Fr=0.25~0.37 상의 점은 제외한다), 또는
2-3-2) 50≥x≥46.5, 또한 1.0≥r≥0.5일 때,
점 Fr=0.5~1.0 (0.0, (2.2857x-115.89)r2+(-3.0857x+162.69)r+(-0.3714x+43.571), 100-b-x),
점 Pr=0.5~1.0 ((-3.2x+161.6)r2+(4.4571x-240.86)r+(-2.0857x+123.69), (2.5143x-136.11)r2+(-3.3714x+213.17)r+(0.5429x-35.043), 100-a-b-x) 및
점 Dr=0.5~1.0 (0.0, (0.2286x-23.429)r2+(-0.4x+55.8)r+(-0.8286x+46.329), 100-b-x)
를 잇는 선분으로 둘러싸이는 삼각형의 범위 내 또는 당해 선분 상에 있다(단, 선분 Dr=0.5~1.0Fr=0.5~1.0 상의 점은 제외한다).
본 개시의 냉매 2E는, 상기의 특성이나 효과를 해치지 않는 범위 내에서, R32, CO2, R125, R134a 및 R1234yf에 더하여, 추가로 다른 추가적인 냉매 및/또는 불가피 불순물을 함유하고 있어도 된다. 이 점에서, 본 개시의 냉매 2E가, R32, CO2, R125, R134a 및 R1234yf의 합계를, 냉매 2E 전체에 대해 99.5질량% 이상 포함하는 것이 바람직하다. 이 때, 추가적인 냉매 및 불가피 불순물의 합계 함량은, 냉매 2E 전체에 대해 0.5질량% 이하가 된다. 이 점에서, 냉매 2E가, R32, CO2, R125, R134a 및 R1234yf의 합계를, 냉매 2E 전체에 대해, 99.75질량% 이상 포함하는 것이 보다 바람직하고, 99.9질량% 이상 포함하는 것이 더욱 바람직하다.
추가적인 냉매로서는, 특별히 한정되지 않고, 폭넓게 선택할 수 있다. 혼합 냉매는, 추가적인 냉매로서, 1종을 단독으로 포함하고 있어도 되고, 2종 이상을 포함하고 있어도 된다.
[냉매 2E의 실시예]
이하에, 실시예를 들어 더욱 상세하게 설명한다. 단, 본 개시는, 이들 실시예로 한정되는 것은 아니다.
1. WCF 불연 한계, 및 ASHRAE 불연 한계(WCF&WCFF 불연)의 계산
R32, CO2, R125, R134a 및 R1234yf만으로 이루어지는 혼합 냉매의 조성은, 이하와 같이 나타낸다. 즉, R32, CO2, R125, R134a 및 R1234yf의 총합을 기준으로 하는, R32의 질량%를 a, CO2의 질량%를 b, R125의 질량%를 c1, R134a의 질량%를 c2, R125 및 R134a의 합계의 질량%를 c, R1234yf의 질량%를 x로 하고, c1/(c1+c2)를 r로 하는 경우, R32가 (100-x)질량%인 점과, CO2가 (100-x)질량%인 점과, R125 및 R134a의 합계가 (100-x)질량%인 점을 꼭짓점으로 하는 3성분 조성도에 있어서의 좌표 (a, b, c)에 의해, 이 혼합 냉매의 조성을 특정한다.
이하에서는, x=41질량%, r=0.25인 경우의 WCF 불연 한계 및 ASHRAE 불연 한계의 특정 방법을 설명한다.
3성분 조성도에서 불연 한계를 특정해 나가려면, 먼저 가연성 냉매(R32, 1234yf)와 불연성 냉매(CO2, R134a, R125)의 2원 혼합 냉매의 불연 한계를 구할 필요가 있다. 이하에, 당해 2원 혼합 냉매의 불연 한계를 구하는 방법을 나타낸다.
[1] 가연성 냉매(R32, 1234yf)와 불연성 냉매(CO2, R134a, R125)의 2원 혼합 냉매의 불연 한계
2원 혼합 냉매의 불연 한계는, ASTM E681-2009에 의거하는 연소 시험의 측정 장치(도 2e) 및 측정 방법에 의거하여 구했다.
구체적으로는, 연소의 상태를 육안 및 녹화 촬영할 수 있도록 내용적 12리터의 구형 유리 플라스크를 사용하고, 유리 플라스크는 연소에 의해 과대한 압력이 발생했을 때에는 상부의 덮개로부터 가스가 개방되도록 했다. 착화 방법은 바닥부에서부터 1/3의 높이에 유지된 전극으로부터의 방전에 의해 발생시켰다. 시험 조건은 이하와 같다.
＜시험 조건＞
시험 용기：280mmφ 구형(내용적：12리터)
시험 온도：60℃±3℃
압력：101.3kPa±0.7kPa
수분：건조 공기 1g당 0.0088g±0.0005g
2원 냉매 조성물/공기 혼합비：1vol.%단위±0.2vol.%
2원 냉매 조성물 혼합：±0.1질량%
점화 방법：교류 방전, 전압 15kV, 전류 30mA, 네온 변압기
전극 간격：6.4mm(1/4inch)
스파크：0.4초±0.05초
판정 기준：
·착화점을 중심으로 90도보다 화염이 퍼졌을 경우=연소(전파)
·착화점을 중심으로 90도 이하의 화염의 퍼짐이었을 경우=화염 전파 없음(불연)
표 232에 기재된 가연성 냉매 및 불연성 냉매의 조합에 대해 각각 시험을 행했다. 가연성 냉매에 대해 불연성 냉매를 단계적으로 첨가해나가고, 각 단계에 있어서 연소 시험을 행했다.
그 결과, 가연성 냉매 R32와 불연성 냉매 R134a의 혼합 냉매에서는, R32=43.0질량%, R134a=57.0질량%로부터 화염 전파는 보이지 않게 되어, 이 조성을 불연 한계로 했다. 또, 가연성 냉매 R32와 불연성 냉매 R125에서는, R32=63.0질량%, R125=37.0질량%, 가연성 냉매 R32와 불연성 냉매 2CO2에서는, R32=43.5질량%, CO2=56.5질량%, 가연성 냉매 1234yf와 불연성 냉매 R134a에서는, 1234yf=62.0질량%, R134a=38.0질량%, 가연성 냉매 1234yf와 불연성 냉매 R125에서는, 1234yf=79.0질량%, R125=21.0질량%, 가연성 냉매 1234yf와 불연성 냉매 2CO2에서는, 1234yf=63.0질량%, CO2=37.0질량%로부터 각각 화염 전파는 보이지 않게 되어, 이들 조성을 불연 한계로 했다. 표 232에 결과를 정리했다.
[표 232]
Figure pct00101
다음에, [1]에서 구한 2원 혼합 냉매의 불연 한계에 의거하여, x=41질량%, r=0.25인 경우의 불연 한계를 이하와 같이 구했다.
1) x=41질량%, r=0.25, c=0질량%의 경우 점 A (a, b, 0)
a+b=59질량%로 하고, 이하의 순서로 혼합 조성이 불연 한계 조성이 되어 있는지 여부를 조사했다.
(1) R32 환산 가연 냉매 농도=R32 농도+R1234yf 농도×((21/79)×(63/37)＋(38/62)×(43/57))/2
(2) R32 환산 불연 냉매 농도=R125 농도×(63/37)+R134a 농도×(43/57)＋CO2 농도×(43.5/56.5)
여기서, R32 환산 불연 냉매 조성-R32 환산 가연 냉매 조성의 값이 플러스로 최소값을 나타내는 값을 계산상의 불연 한계 조성으로 했다. 표 233에 계산 결과를 나타내는데, 점 A (15.0, 44.0, 0)이 계산상의 불연 한계 조성이었다.
[표 233]
Figure pct00102
2) x=41질량%, r=0.25, b=30질량%의 경우 점(a, 30, c)
a+c=29질량%로 하고, 상기와 같은 순서로 이 조건에서의 불연 한계 조성을 구하고, 그 결과를 표 234에 나타낸다.
[표 234]
Figure pct00103
3) x=41질량%, r=0.25, b=15질량%의 경우 점(a, 15, c)
a+c=44질량%로 하고, 상기와 같은 순서로 이 조건에서의 불연 한계 조성을 구하고, 그 결과를 표 235에 나타낸다.
[표 235]
Figure pct00104
4) x=41질량%, r=0.25, b=0질량%의 경우 점 Br=0.25 (a, 0, c)
a+c=59질량%로 하고, 상기와 같은 순서로 이 조건에서의 불연 한계 조성을 구하고, 그 결과를 표 236에 나타낸다.
[표 236]
Figure pct00105
이상의 계산상의 불연 한계 조성을 조사한 결과를 도 2o의 3성분 조성도에 나타낸다. 그들 점을 이은 것이, 도 2o의 ABr=0.25이다.
[2] 상기 [1]에서 얻어진 2원 혼합 냉매의 불연 한계로부터 구한 WCF 불연 한계점의 연소 시험에 의한 검증
표 233에서 나타내는 조성,
가연 한계 조성-1-1) (R32/CO2/R125/R134a)=(15.1/43.9/0.0/0.0),
불연 한계 조성-1-2) (R32/CO2/R125/R134a)=(15.0/44.0/0.0/0.0),
표 235에서 나타내는 조성,
가연 한계 조성-2-1) (R32/CO2/R125/R134a)=(18.3/15.0/6.4/19.3),
불연 한계 조성-2-2) (R32/CO2/R125/R134a)=(18.2/15.0/6.5/19.3),
을 [1]에서 나타낸 ASTM E681에 따라 연소 시험을 행한 바, 조성-1-1), 조성-2-1)는 화염 전파가 보이고, 조성-1-2), 조성-2-2)는 화염 전파는 보이지 않았다. 따라서, 2원 혼합 냉매의 불연 한계로부터 구한 혼합 냉매의 불연 한계는 실제의 불연 한계를 나타내고 있다고 할 수 있다.
이상, 2원 혼합 냉매의 불연 한계로부터 구한 혼합 냉매의 불연 한계 조성을 WCF 불연 한계점으로 한다. 또, WCF 불연 한계점은, 도 2o에 나타내는 바와 같이 선분 ABr=0.25 상에 있으므로, 점 A, 점 Br=0.25의 2점으로부터 구한 선분 ABr=0.25를 WCF 불연 한계선으로 한다.
한편, ASHRAE 불연(WCF 불연, 및 WCFF 불연)인 것은, 혼합 냉매의 가장 타기 쉬운 조성(WCF), 및, WCF 조성을 바탕으로, 저장/수송 시의 누설 시험, 장치로부터의 누설 시험, 누설 및 재충전 시험을 행하고, 최악 조건의 가장 타기 쉬운 조성(WCFF)이 불연이 되는 것이다. 이하에서는, WCFF 농도는, NIST Standard Reference Data Base Refleak Version 4.0(이하, 「Refleak」라 표기하는 경우가 있다)에 의해 각종 조건에서의 누설 시뮬레이션을 행함으로써 구했다. 또, 구한 WCFF 조성이 불연 한계가 되어 있는 것은 WCF 불연 한계에서 나타낸 2원 혼합 냉매의 불연 한계로부터 혼합 냉매의 불연 한계를 구하는 방법으로 확인했다.
x=41질량%, r=0.25인 경우의 ASHRAE 불연 한계의 구하는 방법을 이하에서 설명한다.
5) x=41질량%, r=0.25, a=0질량%의 경우 점 Br=0.25 (0.0, b, c(c1+c2))
Refleak로 저장/수송 시의 누설 시험, 장치로부터의 누설 시험, 누설·재충전 시험을 행한 바, 저장/수송 시의 누설 조건이 제일 타기 쉬운 조건이며, 또한, -40℃에서의 누설이 제일 타기 쉬운 조건이었다. 따라서, ASHRAE 불연 한계는, 저장/수송 시에 -40℃에서의 누설 시험을, Refleak에 의한 누설 시뮤레이션을 행해 이하의 순서로 구했다. 표 237은 누설 시뮬레이션에 의한 가연/불연의 한계가 되는 대표값을 나타낸다. 초기 조성이 (0.0, 39.5, 19.5(4.9+14.6))일 때에 수송 및 저장 조건으로는 -40℃, 52% 방출 시에 대기압이 되고, 그 때의 액측의 농도는 x=67.0질량%에서 (0.0, 2.5, 30.5(6.1+24.4))여서, 상기한 불연 판정에서는 대기압 조건에서 불연이 되는 한계였다. 한편, 초기 조성이 (0.0, 39.6, 19.4(4.9+14.5))에서는 -40℃, 52% 방출 시에 대기압이 되고, 그 때의 액측의 농도는 x=67.1%에서 (0.0, 2.6, 30.3(61+24.2))여서, 상기한 불연 판정에서는 가연이었다. 따라서, 초기 조성이 (0.0, 39.5, 19.5(4.9+14.6))를 WCF 조성으로 한 경우에, WCF 조성, WCFF 조성 모두 계산상 불연으로 판정되므로, (0.0, 39.5, 19.5(4.9+14.6))이 ASHRAE 불연 한계 조성이다.
[표 237]
Figure pct00106
6) x=41질량%, r=0.25, a질량%로 GWP=750이 되는 경우의 점 Pr=0.25 (a, b, c(c1+c2))
X=41.0질량%, r=0.25의 조건에서는, a+b+c=100-x=59질량%로 나타내어지는 3성분 조성도에서 GWP=750이 되는 점은 도 2o에 나타내고 있는 바와 같이, 점 Cr=0.25 (31.6, 0.0, 27.4(6.9+20.5))와 점 Dr=0.25 (0.0, 20.6, 38.4(9.6+28.8))을 이은 직선 Cr=0.25Dr=0.25에 있고, 이 직선은 c1=-0.085a+9.6으로 나타내어진다. GWP=750에서 ASHRAE 불연 한계가 되는 Pr=0.25 (a, -0.085c1+9.6, c)는, 초기 조성을 이 조건으로 설정하고, Refleak로 저장/수송의 조건으로 -40℃ 시뮬레이션함으로써 ASHRAE 불연 한계 조성을 표 238과 같이 구했다.
[표 238]
Figure pct00107
7) x=41질량%, r=0.25, a=10.0질량%인 경우의 점(a, b, c(c1+c2))
상기와 동일하게 조사한 결과를 표 239에 나타낸다.
[표 239]
Figure pct00108
8) x=41질량%, r=0.25, a=5.8질량%인 경우의 점(a, b, c(c1+c2))
상기와 동일하게 조사한 결과를 표 240에 나타낸다.
[표 240]
Figure pct00109
[2] 상기에서 얻어진 2원 혼합 냉매의 불연 한계로부터 구한 ASHRAE 불연 한계점의 연소 시험에 의한 검증
하기 조성을 [1]에서 나타낸 ASTM E681에 따라 연소 시험을 행한 바, 조성-3-1), 조성-4-1), 및 조성-5-1)은 화염 전파가 보이지 않고, 조성-3-2), 조성-4-2), 및 조성-5-2)는 화염 전파가 보였다. 따라서, 표 237, 표 238, 표 239의 계산으로 나타낸 ASHRAE 불연 한계는 실제의 불연 한계를 나타내고 있다고 할 수 있다.
조성 3-1)
x=R1234yf=41.0질량%, (R32/CO2/R125/R134a)=(0.0/39.5/4.9/14.6)의 -40℃, 52% 방출 시의 액측 조성, x=67.0%, (R32/CO2/R125/R134a)=(0.0/2.5/6.1/24.4)
조성 3-2)
x=R1234yf=41.0질량%, (R32/CO2/R125/R134a)=(0.0/39.6/4.9/14.5)의 -40℃, 52% 방출 시의 액측 조성, x=67.1%, (R32/CO2/R125/R134a)=(0.0/2.6/6.1/24.2)
조성 4-1)
x=R1234yf=41.0질량%, (R32/CO2/R125/R134a)=(12.8/12.2/8.5/25.5)의 -40℃, 38% 방출 시의 기측 조성, x=40.1%, (R32/CO2/R125/R134a)=(21.8/5.1/12.4/20.6)
조성 4-2)
x=R1234yf=41.0질량%, (R32/CO2/R125/R134a)=(12.9/12.1/8.5/25.5)의 -40℃, 38% 방출 시의 기측 조성, x=41.1%, (R32/CO2/R125/R134a)=(21.4/3.8/12.4/21.3)
조성 5-1)
x=R1234yf=41.0질량%, (R32/CO2/R125/R134a)=(5.8/30.0/5.8/17.4)의 -40℃, 50% 방출 시의 액측 조성, x=61.2%, (R32/CO2/R125/R134a)=(4.1/1.1/6.4/27.2)
조성 5-2)
x=R1234yf=41.0질량%, (R32/CO2/R125/R134a)=(5.8/30.1/5.8/17.3)의 -40℃, 50% 방출 시의 액측 조성, x=61.4%, (R32/CO2/R125/R134a)=(4.1/1.1/6.4/27.0)
도 2o에는 표 237, 표 238, 표 239, 표 240에서 나타낸 ASHRAE 불연 한계점과 점 Fr=0.25와 점 Pr=0.25로 이은 직선 Fr=0.25Pr=0.25를 나타낸다. ASHRAE 불연 한계점은, 도 2o로 나타내는 바와 같이 직선 Fr=0.25Pr=0.25보다 가연 냉매 R32측에 있으나, 안전율도 예상해서 여기에서는 점 Fr=0.25, 점 Pr=0.25를 구함으로써 얻어지는 직선 Fr=0.25Pr=0.25를 ASHRAE 불연 한계선으로 한다.
이상, 2원 혼합 냉매의 불연 한계로부터 구한 WCF 불연 한계선, Refleak에 의한 누설 시뮬레이션으로부터 구한 WCFF 조성을 바탕으로 2원 혼합 냉매의 불연 한계로부터 구한 ASHRAE 불연 한계선은, 실제 각각의 불연 한계선과 합치했으므로, 이 이후, 상기 방법으로 각각의 불연 한계를 구하고, 선분 ABr을 WCF 불연 한계선, 선분 FrPr을 ASHRAE 불연 한계선으로 한다.
표 241~표 244에는 2원 혼합 냉매의 불연 한계로부터 구한 혼합 냉매의 WCF 불연 한계점을, 표 245~표 248에는 누설 시뮬레이션과 2원 혼합 냉매의 불연 한계로부터 구한 ASHRAE 불연 한계점을 나타낸다.
[표 241]
Figure pct00110
[표 242]
Figure pct00111
[표 243]
Figure pct00112
[표 244]
Figure pct00113
[표 245]
Figure pct00114
[표 246]
Figure pct00115
[표 247]
Figure pct00116
[표 248]
Figure pct00117
실시예 1~222 및 비교예 1~206
R410A, R32, R125, R1234yf, R134a 및 CO2의 혼합물을 함유하는 조성물의 GWP는, IPCC(Intergovernmental Panel on Climate Change) 제4차 보고서의 값에 의거하여 평가했다. 또, R410A 그리고 R32, R125, R1234yf, R134a 및 CO2의 혼합물을 함유하는 조성물의 냉동 능력은, National Institute of Science and Technology(NIST) Reference Fluid Thermodynamic and Transport Properties Database(Refprop 9.0)를 사용하여, 하기 조건으로 혼합 냉매의 냉동 사이클 이론 계산을 실시함으로써 구했다.
증발 온도 -10℃
응축 온도 45℃
과열 온도 20K
과냉각 온도 5K
압축기 효율 70%
또, 이들 결과를 기초로 산출한 GWP, COP 및 냉동 능력을 표 249~표 280에 나타낸다. 또한, COP 및 냉동 능력에 대해서는, R410A에 대한 비율을 나타낸다.
성적 계수(COP)는, 다음 식에 의해 구했다.
COP=(냉동 능력 또는 난방 능력)/소비 전력량
[표 249]
Figure pct00118
[표 250]
Figure pct00119
[표 251]
Figure pct00120
[표 252]
Figure pct00121
[표 253]
Figure pct00122
[표 254]
Figure pct00123
[표 255]
Figure pct00124
[표 256]
Figure pct00125
[표 257]
Figure pct00126
[표 258]
Figure pct00127
[표 259]
Figure pct00128
[표 260]
Figure pct00129
[표 261]
Figure pct00130
x=R1234yf로 했을 때의 점 A, 점 Br, 점 Cr, 점 Dr, 점 Or, 점 Fr, 점 Pr 근사 곡선의 구하는 방법
점 A
상기와 같이 하여 밝혀진, 점 A의 4종의 조성에 의거하여, 이하와 같이 하여 최소 이승법에 의해 R1234yf의 비율(x)의 함수로서 점 A의 좌표의 근사식을 구했다. 즉, 점 A의 좌표 (a, b, c)=(-0.6902x+43.307, 100-a-x, 0.0)이 되는 것을 알 수 있었다.
[표 262]
Figure pct00131
점 Br
또, 상기와 같이 하여 밝혀진, 점 Br의 조성에 의거하여, 이하와 같이 하여 최소 이승법과 계산에 의해 r, 및 R1234yf의 비율(x)의 함수로서 점 Br의 좌표의 근사식을 구했다.
[표 263]
Figure pct00132
[표 264]
Figure pct00133
[표 265]
Figure pct00134
점 Cr=0.25~1.0 및 Dr=0.25~1.0 근사 곡선의 구하는 방법
또, 상기와 같이 하여 밝혀진, 점 Cr, 점 Dr의 조성에 의거하여, 이하와 같이 하여 최소 이승법과 계산에 의해 r, 및 R1234yf의 비율(x)의 함수로서 점 Cr, 점 Dr 좌표의 근사식을 구했다.
[표 266]
Figure pct00135
[표 267]
Figure pct00136
[표 268]
Figure pct00137
[표 269]
Figure pct00138
[표 270]
Figure pct00139
[표 271]
Figure pct00140
점 Or 근사 곡선의 구하는 방법
선분 ABr과 선분 CrDr의 교점인 Or의 각 점은 실시예 및 비교예에서 나타내고 있는데, Or의 조성에 의거하여, 이하와 같이 하여 최소 이승법과 계산에 의해 r, 및 R1234yf의 비율(x)의 함수로서 점 Or 좌표의 근사식을 구했다.
[표 272]
Figure pct00141
[표 273]
Figure pct00142
[표 274]
Figure pct00143
점 Fr, Pr 근사 곡선의 구하는 방법
점 Fr과 점 Pr의 각 점은 실시예 및 비교에서 나타내고 있는데, 각 조성에 의거하여, 이하와 같이 하여 최소 이승법과 계산에 의해 r, 및 R1234yf의 비율(x)의 함수로서 점 Fr, 점 Pr 좌표의 근사식을 구했다.
[표 275]
Figure pct00144
[표 276]
Figure pct00145
[표 277]
Figure pct00146
[표 278]
Figure pct00147
[표 279]
Figure pct00148
[표 280]
Figure pct00149
(1-7) 각종 냉매 3
이하, 본 개시에 있어서 이용되는 냉매인 냉매 3A, 냉매 3B에 대해, 상세하게 설명한다.
본 개시의 조성물은 냉매를 함유하고, 당해 냉매로서는, 「냉매 3A」 및 「냉매 3B」를 들 수 있다. 이하, 냉매 3A 및 냉매 3B에 대해 각각 설명한다. 본 명세서에 있어서, 「본 개시의 냉매」란 냉매 3A 및 냉매 3B를 의미한다.
(1-7-1) 냉매 3A
본 개시의 조성물에 포함되는 냉매는, 일 양태에 있어서, HFO-1132(Z) 및 HFO-1234yf를 함유한다. 이 냉매를 「냉매 3A」라고 하는 경우가 있다.
냉매 3A는, HFO-1132(Z) 및 HFO-1234yf의 전체 질량에 대해, HFO-1132(Z)의 함유 비율이 53.0~59.5질량%이며, HFO-1234yf의 함유 비율이 47.0~40.5질량%이다.
냉매 3A는, 이러한 구성을 가짐으로써, (1) GWP가 충분히 작은 것(100 이하), (2) R134a와 동등 또는 그 이상의 COP를 갖는 것, (3) R134a와 동등 또는 그 이상의 냉동 능력을 갖는 것, 및 (4) ASHRAE의 규격에서 미연성(클래스 2L)인 것이라는 R134a 대체 냉매로서 바람직한 제특성을 갖는다.
본 항목에 있어서, GWP가 충분히 작다란, GWP가 통상 100 이하, 바람직하게는 75 이하, 보다 바람직하게는 50 이하, 더욱 바람직하게는 25 이하인 것을 의미한다.
냉매 3A에 있어서, HFO-1132(Z) 및 HFO-1234yf의 전체 질량에 대한, HFO-1132(Z)의 함유 비율이 59.5질량%를 초과하는 경우는, 냉매 3A가 약연이 된다는 문제가 생긴다.
냉매 3A는, 시판된 R134a용 냉동 장치에 대해 운전 시의 소비 전력을 저감할 수 있는 관점에서, R134a에 대한 냉동 능력이 통상 95% 이상, 바람직하게는 98% 이상, 보다 바람직하게는 99% 이상, 더욱 바람직하게는 100% 이상, 특히 바람직하게는 100.5% 이상이다.
냉매 3A는, GWP가 100 이하임으로써, 지구 온난화의 관점에서 다른 범용 냉매에 비해 현저하게 환경 부하를 억제할 수 있다.
냉매 3A는, R134a에 대한 냉동 사이클에서 소비된 동력과 냉동 능력의 비(성적 계수(COP))가 100% 이상이기 때문에, 시판된 R134a용 냉동 장치에 대해 큰 설계 변경 없이 적용할 수 있다.
냉매 3A는, 에너지 소비 효율의 점에서, R134a에 대한 냉동 사이클에서 소비된 동력과 냉동 능력의 비(성적 계수(COP))가 높은 것이 바람직하다. 구체적으로는, R134a에 대한 COP는 98% 이상인 것이 바람직하고, 99% 이상인 것이 보다 바람직하고, 100% 이상인 것이 더욱 바람직하고, 101% 이상인 것이 특히 바람직하다.
냉매 3A는, HFO-1132(Z) 및 HFO-1234yf의 전체 질량에 대해, HFO-1132(Z)의 함유 비율이 53.0~59.0질량%이며, HFO-1234yf의 함유 비율이 47.0~41.0질량%인 것이 바람직하다.
냉매 3A는, HFO-1132(Z) 및 HFO-1234yf의 전체 질량에 대해, HFO-1132(Z)의 함유 비율이 54.0~59.0질량%이며, HFO-1234yf의 함유 비율이 46.0~41.0질량%인 것이 보다 바람직하다.
냉매 3A는, HFO-1132(Z) 및 HFO-1234yf의 전체 질량에 대해, HFO-1132(Z)의 함유 비율이 55.0~59.0질량%이며, HFO-1234yf의 함유 비율이 45.0~41.0질량%인 것이 더욱 바람직하다.
냉매 3A는, HFO-1132(Z) 및 HFO-1234yf의 전체 질량에 대해, HFO-1132(Z)의 함유 비율이 56.0~59.0질량%이며, HFO-1234yf의 함유 비율이 44.0~41.0질량%인 것이 특히 바람직하다.
냉매 3A는, HFO-1132(Z) 및 HFO-1234yf를 이들의 농도의 총합으로, 통상 99.5질량% 이상 함유해도 된다. 본 개시에 있어서, 냉매 3A 전체에 있어서의 HFO-1132(Z) 및 HFO-1234yf의 합계량이 99.7질량% 이상이면 바람직하고, 99.8질량% 이상이면 보다 바람직하고, 99.9질량% 이상이면 더욱 바람직하다.
냉매 3A는, 상기의 특성을 해치지 않는 범위 내에서, HFO-1132(Z) 및 HFO-1234yf에 더하여, 추가로 다른 냉매를 함유할 수 있다. 이 경우, 냉매 3A 전체에 있어서의 다른 냉매의 함유 비율은 0.5질량% 이하가 바람직하고, 0.3질량% 이하가 보다 바람직하고, 0.2질량% 이하가 더욱 바람직하고, 0.1질량% 이하가 특히 바람직하다. 다른 냉매로서는, 특별히 한정되지 않고, 이 분야에서 널리 사용되고 있는 공지의 냉매 중에서 폭넓게 선택할 수 있다. 냉매 3A는, 다른 냉매를 단독으로 포함하고 있어도 되고, 다른 냉매를 2종 이상 포함하고 있어도 된다.
본 개시에 있어서, 냉매 3A는, 실내 및 피냉각물을 충분히 냉각하는 관점에서, 증발 온도가 -60~20℃인 냉동 사이클을 운전하기 위해서 이용되는 것이 바람직하다.
냉매 3A가 사용되는 냉동 사이클에서는, 실내 및 피냉각물을 충분히 냉각하는 관점에서, 증발 온도가 15℃ 이하인 것이 보다 바람직하고, 10℃ 이하인 것이 한층 더욱 바람직하고, 5℃ 이하인 것이 더욱 바람직하고, 0℃ 미만인 것이 특히 바람직하다.
냉매 3A가 사용되는 냉동 사이클에 있어서, 증발 압력을 0.02MPa 이상으로 하는 관점에서, 증발 온도는 바람직하게는 -55℃ 이상, 보다 바람직하게는 -50℃ 이상, 더욱 바람직하게는 -45℃ 이상, 특히 바람직하게는 -40℃ 이상이다.
냉매 3A가 사용되는 냉동 사이클에 있어서, 증발 온도는 보다 바람직하게는 -55℃ 이상 15℃ 이하, 한층 더욱 바람직하게는 -50℃ 이상 10℃ 이하, 더욱 바람직하게는 -45℃ 이상 5℃ 이하, 특히 바람직하게는 -40℃ 이상 0℃ 미만이다.
냉매 3A는, HFO-1132(Z) 및 HFO-1234yf만으로 이루어지는 것이 특히 바람직하다. 바꾸어 말하면, 냉매 3A는, 냉매 3A 전체에 있어서의 HFO-1132(Z) 및 HFO-1234yf의 총 농도가 100질량%인 것이 특히 바람직하다.
냉매 3A가 HFO-1132(Z) 및 HFO-1234yf만으로 이루어지는 경우, HFO-1132(Z) 및 HFO-1234yf의 전체 질량에 대해, HFO-1132(Z)의 함유 비율이 53.0~59.5질량%이며, HFO-1234yf의 함유 비율이 47.0~40.5질량%인 것이 바람직하다.
냉매 3A가 HFO-1132(Z) 및 HFO-1234yf만으로 이루어지는 경우, HFO-1132(Z) 및 HFO-1234yf의 전체 질량에 대해, HFO-1132(Z)의 함유 비율이 54.0~59.0질량%이며, HFO-1234yf의 함유 비율이 46.0~41.0질량%인 것이 한층 더욱 바람직하다.
냉매 3A가 HFO-1132(Z) 및 HFO-1234yf만으로 이루어지는 경우, HFO-1132(Z) 및 HFO-1234yf의 전체 질량에 대해, HFO-1132(Z)의 함유 비율이 55.0~59.0질량%이며, HFO-1234yf의 함유 비율이 45.0~41.0질량%인 것이 더욱 바람직하다.
냉매 3A가 HFO-1132(Z) 및 HFO-1234yf만으로 이루어지는 경우, HFO-1132(Z) 및 HFO-1234yf의 전체 질량에 대해, HFO-1132(Z)의 함유 비율이 56.0~59.0질량%이며, HFO-1234yf의 함유 비율이 44.0~41.0질량%인 것이 특히 바람직하다.
냉매 3A가 HFO-1132(Z) 및 HFO-1234yf만으로 이루어지는 경우, HFO-1132(Z) 및 HFO-1234yf의 전체 질량에 대해, HFO-1132(Z)의 함유 비율이 53.0~59.5질량%이며, HFO-1234yf의 함유 비율이 47.0~40.5질량%이며, 냉매 3A가, 증발 온도가 -55℃~15℃인 냉동 사이클을 운전하기 위해서 이용되는 것이 바람직하다.
냉매 3A가 HFO-1132(Z) 및 HFO-1234yf만으로 이루어지는 경우, HFO-1132(Z) 및 HFO-1234yf의 전체 질량에 대해, HFO-1132(Z)의 함유 비율이 54.0~59.0질량%이며, HFO-1234yf의 함유 비율이 46.0~41.0질량%이며, 냉매 3A가, 증발 온도가 -50℃~10℃인 냉동 사이클을 운전하기 위해서 이용되는 것이 보다 바람직하다.
냉매 3A가, HFO-1132(Z) 및 HFO-1234yf만으로 이루어지는 경우, HFO-1132(Z) 및 HFO-1234yf의 전체 질량에 대해, HFO-1132(Z)의 함유 비율이 55.0~59.0질량%이며, HFO-1234yf의 함유 비율이 45.0~41.0질량%이며, 냉매 3A가, 증발 온도가 -45℃~5℃인 냉동 사이클을 운전하기 위해서 이용되는 것이 더욱 바람직하다.
냉매 3A가, HFO-1132(Z) 및 HFO-1234yf만으로 이루어지는 경우, HFO-1132(Z) 및 HFO-1234yf의 전체 질량에 대해, HFO-1132(Z)의 함유 비율이 56.0~59.0질량%이며, HFO-1234yf의 함유 비율이 44.0~41.0질량%이며, 냉매 3A가, 증발 온도가 -40℃ 이상 0℃ 미만인 냉동 사이클을 운전하기 위해서 이용되는 것이 특히 바람직하다.
(1-7-2) 냉매 3B
본 개시의 조성물에 포함되는 냉매는, 일 양태에 있어서, HFO-1132(Z) 및 HFO-1234yf를 함유하고, HFO-1132(Z) 및 HFO-1234yf의 전체 질량에 대해, HFO-1132(Z)의 함유 비율이 41.0~49.2질량%이며, HFO-1234yf의 함유 비율이 59.0~50.8질량%이다. 이 냉매를 「냉매 3B」라고 하는 경우가 있다.
냉매 3B는, 이러한 구성을 가짐으로써, (1) GWP가 충분히 작은 것(100 이하), (2) R134a와 동등 또는 그 이상의 COP를 갖는 것, (3) R134a와 동등 또는 그 이상의 냉동 능력을 갖는 것, 및 (4) ASHRAE의 규격에서 미연성(클래스 2L)인 것이라는 R134a 대체 냉매로서 바람직한 제특성을 갖는다.
본 항목에 있어서, GWP가 충분히 작다란, GWP가 통상 100 이하, 바람직하게는 75 이하, 보다 바람직하게는 50 이하, 더욱 바람직하게는 25 이하인 것을 의미한다.
냉매 3B는, GWP가 100 이하임으로써, 지구 온난화의 관점에서 다른 범용 냉매에 비해 현저하게 환경 부하를 억제할 수 있다.
냉매 3B는, 시판된 R134a용 냉동 장치에 대해 운전 시의 소비 전력을 저감할 수 있는 관점에서, R134a에 대한 냉동 능력이 통상 95% 이상, 바람직하게는 98% 이상, 보다 바람직하게는 99% 이상, 더욱 바람직하게는 100% 이상, 특히 바람직하게는 101% 이상이다.
냉매 3B는, R134a에 대한 냉동 사이클에서 소비된 동력과 냉동 능력의 비(성적 계수(COP))가 100% 이상이기 때문에, 시판된 R134a용 냉동 장치에 대해 큰 설계 변경 없이 적용할 수 있다.
냉매 3B는, 에너지 소비 효율의 점에서, R134a에 대한 냉동 사이클에서 소비된 동력과 냉동 능력의 비(성적 계수(COP))가 높은 것이 바람직하다. 구체적으로는, R134a에 대한 COP는 98% 이상인 것이 바람직하고, 99% 이상인 것이 보다 바람직하고, 100% 이상인 것이 더욱 바람직하고, 101% 이상인 것이 특히 바람직하다.
냉매 3B는, HFO-1132(Z) 및 HFO-1234yf의 전체 질량에 대해, HFO-1132(Z)의 함유 비율이 42.0~49.2질량%이며, HFO-1234yf의 함유 비율이 58.0~50.8질량%인 것이 바람직하다.
냉매 3B는, HFO-1132(Z) 및 HFO-1234yf의 전체 질량에 대해, HFO-1132(Z)의 함유 비율이 43.0~49.2질량%이며, HFO-1234yf의 함유 비율이 57.0~50.8질량%인 것이 보다 바람직하다.
냉매 3B는, HFO-1132(Z) 및 HFO-1234yf의 전체 질량에 대해, HFO-1132(Z)의 함유 비율이 44.0~49.0질량%이며, HFO-1234yf의 함유 비율이 56.0~51.0질량%인 것이 더욱 바람직하다.
냉매 3B는, HFO-1132(Z) 및 HFO-1234yf를 이들의 농도의 총합으로, 통상 99.5질량% 이상 함유해도 된다. 본 개시에 있어서, 냉매 3B 전체에 있어서의 HFO-1132(Z) 및 HFO-1234yf의 합계량이 99.7질량% 이상이면 바람직하고, 99.8질량% 이상이면 보다 바람직하고, 99.9질량% 이상이면 더욱 바람직하다.
냉매 3B는, 상기의 특성을 해치지 않는 범위 내에서, HFO-1132(Z) 및 HFO-1234yf에 더하여, 추가로 다른 냉매를 함유할 수 있다. 이 경우, 냉매 3B 전체에 있어서의 다른 냉매의 함유 비율은 0.5질량% 이하가 바람직하고, 0.3질량% 이하가 보다 바람직하고, 0.2질량% 이하가 더욱 바람직하고, 0.1질량% 이하가 특히 바람직하다. 다른 냉매로서는, 특별히 한정되지 않고, 이 분야에서 널리 사용되고 있는 공지의 냉매 중에서 폭넓게 선택할 수 있다. 냉매 3B는, 다른 냉매를 단독으로 포함하고 있어도 되고, 다른 냉매를 2종 이상 포함하고 있어도 된다.
본 개시에 있어서, 냉매 3B는, 실내 및 피냉각물을 충분히 냉각하는 관점에서, 증발 온도가 -60~20℃인 냉동 사이클을 운전하기 위해서 이용되는 것이 바람직하다.
냉매 3B가 사용되는 냉동 사이클에서는, 실내 및 피냉각물을 충분히 냉각하는 관점에서, 증발 온도가 15℃ 이하인 것이 보다 바람직하고, 10℃ 이하인 것이 한층 더욱 바람직하고, 5℃ 이하인 것이 더욱 바람직하고, 0℃ 미만인 것이 특히 바람직하다.
냉매 3B가 사용되는 냉동 사이클에서는, 증발 압력을 0.02MPa 이상으로 하는 관점에서, 증발 온도는 바람직하게는 -55℃ 이상, 보다 바람직하게는 -50℃ 이상, 더욱 바람직하게는 -45℃ 이상, 특히 바람직하게는 -40℃ 이상이다.
냉매 3B가 사용되는 냉동 사이클에 있어서, 증발 온도는 보다 바람직하게는 -55℃ 이상 15℃ 이하, 한층 더욱 바람직하게는 -50℃ 이상 10℃ 이하, 더욱 바람직하게는 -45℃ 이상 5℃ 이하, 특히 바람직하게는 -40℃ 이상 0℃ 미만이다.
냉매 3B는, HFO-1132(Z) 및 HFO-1234yf만으로 이루어지는 것이 특히 바람직하다. 바꾸어 말하면, 냉매 3B는, 냉매 3B 전체에 있어서의 HFO-1132(Z) 및 HFO-1234yf의 총 농도가 100질량%인 것이 특히 바람직하다.
냉매 3B가 HFO-1132(Z) 및 HFO-1234yf만으로 이루어지는 경우, HFO-1132(Z) 및 HFO-1234yf의 전체 질량에 대해, HFO-1132(Z)의 함유 비율이 41.0~49.2질량%이며, HFO-1234yf의 함유 비율이 59.0~50.8질량%인 것이 바람직하다.
냉매 3B가 HFO-1132(Z) 및 HFO-1234yf만으로 이루어지는 경우, HFO-1132(Z) 및 HFO-1234yf의 전체 질량에 대해, HFO-1132(Z)의 함유 비율이 42.0~49.2질량%이며, HFO-1234yf의 함유 비율이 58.0~50.8질량%인 것이 보다 바람직하다.
냉매 3B가 HFO-1132(Z) 및 HFO-1234yf만으로 이루어지는 경우, HFO-1132(Z) 및 HFO-1234yf의 전체 질량에 대해, HFO-1132(Z)의 함유 비율이 43.0~49.2질량%이며, HFO-1234yf의 함유 비율이 57.0~50.8질량%인 것이 더욱 바람직하다.
냉매 3B가 HFO-1132(Z) 및 HFO-1234yf만으로 이루어지는 경우, HFO-1132(Z) 및 HFO-1234yf의 전체 질량에 대해, HFO-1132(Z)의 함유 비율이 44.0~49.0질량%이며, HFO-1234yf의 함유 비율이 56.0~51.0질량%인 것이 특히 바람직하다.
냉매 3B가 HFO-1132(Z) 및 HFO-1234yf만으로 이루어지는 경우, HFO-1132(Z) 및 HFO-1234yf의 전체 질량에 대해, HFO-1132(Z)의 함유 비율이 41.0~49.2질량%이며, HFO-1234yf의 함유 비율이 59.0~50.8질량%이며, 냉매 3B가, 증발 온도가 -55℃~15℃인 냉동 사이클을 운전하기 위해서 이용되는 것이 바람직하다.
냉매 3B가, HFO-1132(Z) 및 HFO-1234yf만으로 이루어지는 경우, HFO-1132(Z) 및 HFO-1234yf의 전체 질량에 대해, HFO-1132(Z)의 함유 비율이 42.0~49.2질량%이며, HFO-1234yf의 함유 비율이 58.0~50.8질량%이며, 냉매 3B가, 증발 온도가 -50℃~10℃인 냉동 사이클을 운전하기 위해서 이용되는 것이 보다 바람직하다.
냉매 3B가, HFO-1132(Z) 및 HFO-1234yf만으로 이루어지는 경우, HFO-1132(Z) 및 HFO-1234yf의 전체 질량에 대해, HFO-1132(Z)의 함유 비율이 43.0~49.2질량%이며, HFO-1234yf의 함유 비율이 57.0~50.8질량%이며, 냉매 3B가, 증발 온도가 -45℃~5℃인 냉동 사이클을 운전하기 위해서 이용되는 것이 더욱 바람직하다.
냉매 3B가, HFO-1132(Z) 및 HFO-1234yf만으로 이루어지는 경우, HFO-1132(Z) 및 HFO-1234yf의 전체 질량에 대해, HFO-1132(Z)의 함유 비율이 44.0~49.0질량%이며, HFO-1234yf의 함유 비율이 56.0~51.0질량%이며, 냉매 3B가, 증발 온도가 -40℃ 이상 0℃ 미만인 냉동 사이클을 운전하기 위해서 이용되는 것이 특히 바람직하다.
(용도)
본 개시의 냉매를 함유하는 조성물은, 작동 유체로서, 1) 냉동 사이클을 운전하는 공정을 포함하는 냉동 방법, 2) 냉동 사이클을 운전하는 냉동 장치의 운전 방법 등에 있어서의 기존의 냉매의 용도에 폭넓게 이용할 수 있다.
여기서, 상기 냉동 사이클은, 압축기를 통한 냉매(본 개시의 냉매 3A 및 냉매 3B)를 당해 냉매만의 상태, 또는 후술하는 냉매 조성물 혹은 냉동기유 함유 작동 유체 상태로 냉동 장치의 내부를 순환시켜 에너지 변환하는 것을 의미한다.
본 개시에는, 냉동 방법에 있어서의 본 개시의 냉매(또는 그들을 포함하는 조성물)의 사용, 냉동 장치 등의 운전 방법에 있어서의 본 개시의 냉매(또는 그들을 포함하는 조성물)의 사용, 또한 본 개시의 냉매(또는 그들을 포함하는 조성물)를 갖는 냉동 장치 등도 포함되어 있다.
본 개시의 냉매 3A를 함유하는 조성물은, 실내 및 피냉각물을 충분히 냉각하는 관점에서, 증발 온도가 -60~20℃인 냉동 사이클을 운전하기 위해서 이용되는 것이 바람직하다. 또, 본 개시의 냉매 3A를 함유하는 조성물을 증발 온도가 -60~20℃인 냉동 사이클을 운전하기 위해서 이용함으로써, 시판된 R134a용 냉동 장치에 대해 운전 시의 COP가 높아지기 때문에, 소비 전력을 저감할 수 있다.
냉매 3A를 함유하는 조성물이 사용되는 냉동 사이클에서는, 실내나 피냉각물을 충분히 냉각하는 관점에서, 증발 온도가 15℃ 이하인 것이 보다 바람직하고, 10℃ 이하인 것이 한층 더욱 바람직하고, 5℃ 이하인 것이 더욱 바람직하고, 0℃ 미만인 것이 특히 바람직하다.
냉매 3A를 함유하는 조성물이 사용되는 냉동 사이클에서는, 증발 압력을 0.02MPa 이상으로 하는 관점에서, 증발 온도는 바람직하게는 -55℃ 이상, 보다 바람직하게는 -50℃ 이상, 더욱 바람직하게는 -45℃ 이상, 특히 바람직하게는 -40℃ 이상이다.
냉매 3A를 함유하는 조성물이 사용되는 냉동 사이클에 있어서, 증발 온도는 보다 바람직하게는 -55℃ 이상 15℃ 이하, 한층 더욱 바람직하게는 -50℃ 이상 10℃ 이하, 더욱 바람직하게는 -45℃ 이상 5℃ 이하, 특히 바람직하게는 -40℃ 이상 0℃ 미만이다.
냉매 3A를 함유하는 조성물은, 응축 온도가 0~70℃인 냉동 사이클을 운전하기 위해서 이용하는 것이 바람직하다.
냉매 3A를 함유하는 조성물이 사용되는 냉동 사이클에서는, 냉동 장치의 수명을 늘리는 관점에서, 응축 온도가 70℃ 이하인 것이 바람직하고, 60℃ 이하인 것이 보다 바람직하고, 55℃ 이하인 것이 더욱 바람직하고, 50℃ 이하인 것이 특히 바람직하다.
냉매 3A를 함유하는 조성물이 사용되는 냉동 사이클에서는, 실외기의 결로를 방지하는 관점에서, 응축 온도가 0℃ 이상인 것이 바람직하고, 5℃ 이상인 것이 보다 바람직하고, 10℃ 이상인 것이 더욱 바람직하고, 15℃ 이상인 것이 특히 바람직하다.
본 개시에 있어서, 압축기를 통해 냉매 3A를 함유하는 조성물을 순환시키는 냉동 사이클을 구성하는 장치로 할 수 있다.
냉매 3B를 함유하는 조성물은, 실내 및 피냉각물을 충분히 냉각하는 관점에서, 증발 온도가 -60~20℃인 냉동 사이클을 운전하기 위해서 이용되는 것이 바람직하다.
냉매 3B를 함유하는 조성물이 사용되는 냉동 사이클에서는, 실내 및 피냉각물을 충분히 냉각하는 관점에서, 증발 온도가 15℃ 이하인 것이 보다 바람직하고, 10℃ 이하인 것이 한층 더욱 바람직하고, 5℃ 이하인 것이 더욱 바람직하고, 0℃ 미만인 것이 특히 바람직하다.
냉매 3B를 함유하는 조성물이 사용되는 냉동 사이클에서는, 증발 압력을 0.02MPa 이상으로 하는 관점에서, 증발 온도는 바람직하게는 -55℃ 이상, 보다 바람직하게는 -50℃ 이상, 더욱 바람직하게는 -45℃ 이상, 특히 바람직하게는 -40℃ 이상이다.
냉매 3B를 함유하는 조성물이 사용되는 냉동 사이클에 있어서, 증발 온도는 보다 바람직하게는 -55℃ 이상 15℃ 이하, 한층 더욱 바람직하게는 -50℃ 이상 10℃ 이하, 더욱 바람직하게는 -45℃ 이상 5℃ 이하, 특히 바람직하게는 -40℃ 이상 0℃ 미만이다.
냉매 3B를 함유하는 조성물은, 응축 온도가 0~70℃인 냉동 사이클을 운전하기 위해서 이용하는 것이 바람직하다.
냉매 3B를 함유하는 조성물이 사용되는 냉동 사이클에서는, 냉동 장치의 수명을 늘리는 관점에서, 응축 온도가 70℃ 이하인 것이 바람직하고, 60℃ 이하인 것이 보다 바람직하고, 55℃ 이하인 것이 더욱 바람직하고, 50℃ 이하인 것이 특히 바람직하다.
냉매 3B를 함유하는 조성물이 사용되는 냉동 사이클에서는, 실외기의 결로를 방지하는 관점에서, 응축 온도가 0℃ 이상인 것이 바람직하고, 5℃ 이상인 것이 보다 바람직하고, 10℃ 이상인 것이 더욱 바람직하고, 15℃ 이상인 것이 특히 바람직하다.
본 개시에 있어서, 압축기를 통해 냉매 3B를 함유하는 조성물을 순환시키는 냉동 사이클을 구성하는 장치로 할 수 있다.
본 개시의 냉매 3A 및 냉매 3B(또는 그들을 포함하는 조성물)를 적용할 수 있는 냉동 장치로서는, 예를 들면, 공조 기기, 냉장고, 냉동고, 냉수기, 제빙기, 냉장 쇼케이스, 냉동 쇼케이스, 냉동 냉장 유닛, 냉동 냉장 창고용 냉동기, 차재용 공조 기기, 터보 냉동기 및 스크류 냉동기로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종을 바람직한 것으로서 들 수 있다.
본 개시의 조성물은, R134a, R22, R12, R404A, R407A, R407C, R407F, R407H, R410A, R413A, R417A, R422A, R422B, R422C, R422D, R423A, R424A, R426A, R427A, R428A, R430A, R434A, R437A, R438A, R448A, R449A, R449B, R450A, R454A, R454C, R455A, R465A, R502, R507, R513A, R513B, R515A 또는 R515B의 대체 냉매로서의 사용에 적합하다. 이들 중에서도, 본 개시의 조성물은, R134a와 동등 또는 그 이상의 성적 계수(COP) 및 냉동 능력(Capacity)을 갖는 것, 그리고 GWP가 충분히 작은 것이라는 특성을 갖기 때문에, R134a의 대체 냉매로서의 사용에 특별히 적합하다.
(냉매 조성물)
본 개시의 냉매 조성물은, 본 개시의 냉매를 적어도 포함하고, 본 개시의 냉매와 같은 용도를 위해서 사용할 수 있다.
또, 본 개시의 냉매 조성물은, 또한 적어도 냉동기유와 혼합함으로써 냉동 장치용 작동 유체를 얻기 위해서 이용할 수 있다.
본 개시의 냉매 조성물은, 본 개시의 냉매에 더하여, 추가로 적어도 1종의 그 외의 성분을 함유한다. 본 개시의 냉매 조성물은, 필요에 따라, 이하의 그 외의 성분 중 적어도 1종을 함유하고 있어도 된다.
상술한 것과 같이, 본 개시의 냉매 조성물을, 냉동 장치에 있어서의 작동 유체로서 사용하기에 있어서는, 통상, 적어도 냉동기유와 혼합해서 이용된다.
여기서, 본 개시의 냉매 조성물은, 바람직하게는 냉동기유를 실질적으로 포함하지 않는다. 구체적으로는, 본 개시의 냉매 조성물은, 냉매 조성물 전체에 대한 냉동기유의 함유량이 바람직하게는 0~1질량%이며, 보다 바람직하게는 0~0.5질량%이며, 더욱 바람직하게는 0~0.25질량%이며, 특히 바람직하게는 0~0.1질량%이다.
(물)
본 개시의 냉매 조성물은 미량의 물을 포함해도 된다.
냉매 조성물에 있어서의 함수 비율은, 냉매 전체에 대해, 0~0.1질량%인 것이 바람직하고, 0~0.075질량%인 것이 보다 바람직하고, 0~0.05질량%인 것이 더욱 바람직하고, 0~0.025질량%인 것이 특히 바람직하다.
냉매 조성물이 미량의 수분을 포함함으로써, 냉매 중에 포함될 수 있는 불포화의 플루오로카본계 화합물의 분자 내 이중 결합이 안정화되고, 또, 불포화의 플루오로카본계 화합물의 산화도 일어나기 어려워지기 때문에, 냉매 조성물의 안정성이 향상된다.
(트레이서)
트레이서는, 본 개시의 냉매 조성물이 희석, 오염, 그 외 어떠한 변경이 있었을 경우, 그 변경을 추적할 수 있도록 검출 가능한 농도로 본 개시의 냉매 조성물에 첨가된다.
본 개시의 냉매 조성물은, 상기 트레이서를 1종 단독으로 함유해도 되고, 2종 이상을 함유해도 된다.
상기 트레이서로서는, 특별히 한정되지 않고, 일반적으로 이용되는 트레이서 중에서 적절히 선택할 수 있다. 바람직하게는, 본 개시의 냉매에 불가피적으로 혼입하는 불순물이라고는 할 수 없는 화합물을 트레이서로서 선택한다.
상기 트레이서로서는, 예를 들면, 하이드로플루오로카본, 하이드로클로로플루오로카본, 클로로플루오로카본, 하이드로클로로카본, 플루오로카본, 중수소화 탄화수소, 중수소화 하이드로플루오로카본, 퍼플루오로카본, 플루오로에테르, 브롬화 화합물, 요오드화 화합물, 알코올, 알데히드, 케톤, 아산화질소(N2O) 등을 들 수 있다. 이들 중에서도, 하이드로플루오로카본, 하이드로클로로플루오로카본, 클로로플루오로카본, 하이드로클로로카본, 플루오로카본 및 플루오로에테르가 바람직하다.
상기 트레이서로서는, 구체적으로는, 이하의 화합물(이하, 트레이서 화합물이라고도 칭한다)이 보다 바람직하다.
HCC-40(클로로메탄, CH3Cl)
HFC-41(플루오로메탄, CH3F)
HFC-161(플루오로에탄, CH3CH2F)
HFC-245fa(1,1,1,3,3-펜타플루오로프로판, CF3CH2CHF2)
HFC-236fa(1,1,1,3,3,3-헥사플루오로프로판, CF3CH2CF3)
HFC-236ea(1,1,1,2,3,3-헥사플루오로프로판, CF3CHFCHF2)
HCFC-22(클로로디플루오로메탄, CHClF2)
HCFC-31(클로로플루오로메탄, CH2ClF)
CFC-1113(클로로트리플루오로에틸렌, CF2=CClF)
HFE-125(트리플루오로메틸-디플루오로메틸에테르, CF3OCHF2)
HFE-134a(트리플루오로메틸-플루오로메틸에테르, CF3OCH2F)
HFE-143a(트리플루오로메틸-메틸에테르, CF3OCH3)
HFE-227ea(트리플루오로메틸-테트라플루오로에틸에테르, CF3OCHFCF3)
HFE-236fa(트리플루오로메틸-트리플루오로에틸에테르, CF3OCH2CF3)
상기 트레이서 화합물은, 10질량 백만분율(ppm)~1000ppm의 합계 농도로 냉매 조성물 중에 존재할 수 있다. 상기 트레이서 화합물은 30ppm~500ppm의 합계 농도로 냉매 조성물 중에 존재하는 것이 바람직하고, 50ppm~300ppm의 합계 농도로 냉매 조성물 중에 존재하는 것이 보다 바람직하고, 75ppm~250ppm의 합계 농도로 냉매 조성물 중에 존재하는 것이 더욱 바람직하고, 100ppm~200ppm의 합계 농도로 냉매 조성물 중에 존재하는 것이 특히 바람직하다.
(자외선 형광 염료)
본 개시의 냉매 조성물은, 자외선 형광 염료를 1종 단독으로 함유해도 되고, 2종 이상을 함유해도 된다.
상기 자외선 형광 염료로서는, 특별히 한정되지 않고, 일반적으로 이용되는 자외선 형광 염료 중에서 적절히 선택할 수 있다.
상기 자외선 형광 염료로서는, 예를 들면, 나프탈이미드, 쿠마린, 안트라센, 페난트렌, 크산텐, 티오크산텐, 나프토크산텐 및 플루오레세인, 그리고 이들의 유도체를 들 수 있다. 이들 중에서도, 나프탈이미드 및 쿠마린이 바람직하다.
(안정제)
본 개시의 냉매 조성물은, 안정제를 1종 단독으로 함유해도 되고, 2종 이상을 함유해도 된다.
상기 안정제로서는, 특별히 한정되지 않고, 일반적으로 이용되는 안정제 중에서 적절히 선택할 수 있다.
상기 안정제로서는, 예를 들면, 니트로 화합물, 에테르류, 아민류 등을 들 수 있다.
니트로 화합물로서는, 예를 들면, 니트로메탄, 니트로에탄 등의 지방족 니트로 화합물, 및 니트로벤젠, 니트로스티렌 등의 방향족 니트로 화합물 등을 들 수 있다.
에테르류로서는, 예를 들면, 1,4-디옥산 등을 들 수 있다.
아민류로서는, 예를 들면, 2,2,3,3,3-펜타플루오로프로필아민, 디페닐아민 등을 들 수 있다.
상기 안정제로서는, 상기 니트로 화합물, 에테르류 및 아민류 이외에도, 부틸하이드록시크실렌, 벤조트리아졸 등을 들 수 있다.
상기 안정제의 함유 비율은, 특별히 한정되지 않고, 냉매 전체에 대해, 통상, 0.01~5질량%이며, 0.05~3질량%가 바람직하고, 0.1~2질량%가 보다 바람직하고, 0.25~1.5질량%가 더욱 바람직하고, 0.5~1질량%가 특히 바람직하다.
또한, 본 개시의 냉매 조성물의 안정성의 평가 방법은, 특별히 한정되지 않고, 일반적으로 이용되는 수법으로 평가할 수 있다. 그러한 수법의 일례로서, ASHRAE 표준 97-2007에 따라 유리(遊離) 불소 이온의 양을 지표로 하여 평가하는 방법 등을 들 수 있다. 그 외에도, 전체 산가(total acid number)를 지표로 하여 평가하는 방법 등도 들 수 있다. 이 방법은, 예를 들면, ASTM D 974-06에 따라 행할 수 있다.
(중합 금지제)
본 개시의 냉매 조성물은, 중합 금지제를 1종 단독으로 함유해도 되고, 2종 이상을 함유해도 된다.
상기 중합 금지제로서는, 특별히 한정되지 않고, 일반적으로 이용되는 중합 금지제 중에서 적절히 선택할 수 있다.
상기 중합 금지제로서는, 예를 들면, 4-메톡시-1-나프톨, 하이드로퀴논, 하이드로퀴논메틸에테르, 디메틸-t-부틸페놀, 2,6-디-tert-부틸-p-크레졸, 벤조트리아졸 등을 들 수 있다.
상기 중합 금지제의 함유 비율은, 특별히 한정되지 않고, 냉매 전체에 대해, 통상, 0.01~5질량%이며, 0.05~3질량%가 바람직하고, 0.1~2질량%가 보다 바람직하고, 0.25~1.5질량%가 더욱 바람직하고, 0.5~1질량%가 특히 바람직하다.
(냉매 조성물에 포함할 수 있는 그 외의 성분)
본 개시의 냉매 조성물은, 이하의 성분도 포함할 수 있는 것으로서 들 수 있다.
예를 들면, 상술한 냉매와는 상이한 불소화 탄화수소를 함유할 수 있다. 다른 성분으로서의 불소화 탄화수소는 특별히 한정되지 않고, HCFC-1122 및 HCFC-124, CFC-1113으로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종의 불소화 탄화수소를 들 수 있다.
또, 그 외의 성분으로서는, 예를 들면, 식 (A)：CmHnXp[식 중, X는 각각 독립적으로 불소 원자, 염소 원자 또는 브롬 원자를 나타내고, m은 1 또는 2이며, 2m+2≥n+p이며, p≥1이다.]로 표시되는 적어도 1종의 할로겐화 유기 화합물을 함유할 수 있다. 상기 할로겐화 유기 화합물은 특별히 한정되지 않고, 예를 들면, 디플루오로클로로메탄, 클로로메탄, 2-클로로-1,1,1,2,2-펜타플루오로에탄, 2-클로로-1,1,1,2-테트라플루오로에탄, 2-클로로-1,1-디플루오로에틸렌, 트리플루오로에틸렌 등이 바람직하다.
또, 그 외의 성분으로서는, 예를 들면, 식 (B)：CmHnXp[식 중, X는 각각 독립적으로 할로겐 원자가 아닌 원자를 나타내고, m은 1 또는 2이며, 2m+2≥n+p이며, p≥1이다.]로 표시되는 적어도 1종의 유기 화합물을 함유할 수 있다. 상기 유기 화합물은 특별히 한정되지 않고, 예를 들면, 프로판, 이소부탄 등이 바람직하다.
이들 불소화 탄화수소, 상기 식 (A)로 표현되는 할로겐화 유기 화합물, 및 상기 식 (B)로 표현되는 유기 화합물의 함유량은 한정적이지는 않으나, 이들의 합계량으로서, 냉매 조성물의 전량에 대해 0.5질량% 이하가 바람직하고, 0.3질량% 이하가 보다 바람직하고, 0.1질량% 이하가 특히 바람직하다.
(냉동기유 함유 작동 유체)
본 개시의 냉동기유 함유 작동 유체는, 본 개시의 냉매 또는 냉매 조성물과, 냉동기유를 적어도 포함하고, 냉동 장치에 있어서의 작동 유체로서 이용된다. 구체적으로는, 본 개시의 냉동기유 함유 작동 유체는, 냉동 장치의 압축기에 있어서 사용되는 냉동기유와, 냉매 또는 냉매 조성물이 서로 혼합됨으로써 얻어진다.
상기 냉동기유의 함유 비율은, 특별히 한정되지 않고, 냉동기유 함유 작동 유체 전체에 대해, 통상, 10~50질량%이며, 12.5~45질량%가 바람직하고, 15~40질량%가 보다 바람직하고, 17.5~35질량%가 더욱 바람직하고, 20~30질량%가 특히 바람직하다.
(냉동기유)
본 개시의 조성물은, 냉동기유를 1종 단독으로 함유해도 되고, 2종 이상을 함유해도 된다.
상기 냉동기유로서는, 특별히 한정되지 않고, 일반적으로 이용되는 냉동기유중에서 적절히 선택할 수 있다. 그 때에는, 필요에 따라, 본 개시의 냉매의 혼합물(본 개시의 혼합 냉매)과의 상용성(miscibility) 및 본 개시의 혼합 냉매의 안정성 등을 향상하는 작용 등의 점에서 보다 우수한 냉동기유를 적절히 선택할 수 있다.
상기 냉동기유의 기유로서는, 예를 들면, 폴리알킬렌글리콜(PAG), 폴리올에스테르(POE) 및 폴리비닐에테르(PVE)로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종이 바람직하다.
상기 냉동기유는, 상기 기유에 더하여, 추가로 첨가제를 포함하고 있어도 된다.
상기 첨가제는, 산화 방지제, 극압제, 산 포착제, 산소 포착제, 구리 불활성화제, 방청제, 유성제 및 소포제로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종이어도 된다.
상기 냉동기유로서는, 윤활의 점에서, 40℃에 있어서의 동점도가 5~400cSt인 것이 바람직하다.
본 개시의 냉동기유 함유 작동 유체는, 필요에 따라, 추가로 적어도 1종의 첨가제를 포함해도 된다. 첨가제로서는 예를 들면 이하의 상용화제 등을 들 수 있다.
(상용화제)
본 개시의 냉동기유 함유 작동 유체는, 상용화제를 1종 단독으로 함유해도 되고, 2종 이상을 함유해도 된다.
상기 상용화제로서는, 특별히 한정되지 않고, 일반적으로 이용되는 상용화제중에서 적절히 선택할 수 있다.
상기 상용화제로서는, 예를 들면, 폴리옥시알킬렌글리콜에테르, 아미드, 니트릴, 케톤, 클로로카본, 에스테르, 락톤, 아릴에테르, 플루오로에테르, 1,1,1-트리플루오로알칸 등을 들 수 있다. 이들 중에서도, 폴리옥시알킬렌글리콜에테르가 바람직하다.
실시예 1
이하에, 실시예를 들어 더욱 상세하게 설명한다. 단, 본 개시는, 이들 실시예로 한정되는 것은 아니다.
시험예 1-1
실시예 1-1~1-3, 비교예 1-1~1-6 및 참고예 1-1(R134a)에 나타나는 혼합 냉매의 GWP는, IPCC 제4차 보고서의 값에 의거하여 평가했다.
이들 혼합 냉매의 COP, 냉동 능력, 토출 온도, 포화 온도 40℃에 있어서의 포화 압력, 응축 압력 및 증발 압력은, National Institute of Science and Technology(NIST), Reference Fluid Thermodynamic and Transport Properties Database(Refprop 9.0)를 사용하여, 하기 조건으로 혼합 냉매의 냉동 사이클 이론 계산을 실시함으로써 구했다.
＜공조 조건＞
증발 온도 10℃
응축 온도 40℃
과열 온도 20K
과냉각 온도 0K
압축기 효율 70%
「증발 온도 10℃」란, 냉동 장치가 구비하는 증발기에 있어서의 혼합 냉매의 증발 온도가 10℃인 것을 의미한다. 또, 「응축 온도 40℃」란, 냉동 장치가 구비하는 응축기에 있어서의 혼합 냉매의 응축 온도가 40℃인 것을 의미한다.
시험예 1-1의 결과를 표 401에 나타낸다. 표 401은, 본 개시의 냉매 3A의 실시예 및 비교예를 나타내고 있다. 표 401 중, 「COP비」 및 「냉동 능력비」란, R134a에 대한 비율(%)을 나타낸다. 표 401 중, 「포화 압력(40℃)」이란, 포화 온도 40℃에 있어서의 포화 압력을 나타낸다. 표 401 중, 「토출 온도(℃)」란, 상기 혼합 냉매의 냉동 사이클 이론 계산에 있어서, 냉동 사이클 중에서 가장 온도가 높아지는 온도를 나타낸다.
성적 계수(COP)는, 다음 식에 의해 구했다.
COP=(냉동 능력 또는 난방 능력)/소비 전력량
압축비는, 다음 식에 의해 구했다.
압축비=응축 압력(Mpa)/증발 압력(Mpa)
혼합 냉매의 연소성은, 혼합 냉매의 혼합 조성을 WCF 농도로 하고, ANSI/ASHRAE34-2013 규격에 따라 연소 속도를 측정함으로써, 판단했다. R134a의 연소성은, R134a의 조성을 WCF 농도로 하고, ANSI/ASHRAE34-2013 규격에 따라 연소 속도를 측정함으로써, 판단했다.
연소 속도가 0cm/s~10cm/s가 되는 혼합 냉매는 「클래스 2L(미연)」, 연소 속도가 10cm/s 초과가 되는 혼합 냉매는 「클래스 2(약연)」라고 했다. R134a는 화염 전파가 없었기 때문에, 「클래스 1(불연)」이라고 했다. 표 401 중, 「ASHRAE 연소성 구분」이란, 이 판정 기준에 의거하는 결과를 나타내고 있다.
연소 속도 시험은 이하와 같이 행했다. 우선, 사용한 혼합 냉매는 99.5% 또는 그 이상의 순도로 하고, 진공 게이지 상에 공기의 흔적이 보이지 않게 될 때까지 동결, 펌핑 및 해동의 사이클을 반복함으로써 탈기했다. 폐쇄법에 의해 연소 속도를 측정했다. 초기 온도는 주위 온도로 했다. 점화는, 시료 셀의 중심에서 전극 간에 전기적 스파크를 발생시킴으로써 행했다. 방전의 지속 시간은 1.0~9.9ms로 하고, 점화 에너지는 전형적으로는 약 0.1~1.0J이었다. 슐리렌 사진을 사용하여 불꽃의 퍼짐을 시각화했다. 광을 통과하는 2개의 아크릴창을 구비한 원통형 용기(내경：155mm, 길이：198mm)를 시료 셀로서 이용하고, 광원으로서는 크세논 램프를 이용했다. 불꽃의 슐리렌 화상을 고속 디지털 비디오 카메라로 600fps의 프레이밍 속도로 기록하고, PC에 저장했다.
혼합 냉매의 연소 범위는, ASTM E681-09에 의거하는 측정 장치(도 1t를 참조)를 이용하여 측정을 실시했다.
구체적으로는, 연소의 상태를 육안 및 녹화 촬영할 수 있도록 내용적 12리터의 구형 유리 플라스크를 사용하고, 유리 플라스크는 연소에 의해 과대한 압력이 발생했을 때에는 상부의 덮개로부터 가스가 개방되도록 했다. 착화 방법은 바닥부에서부터 1/3의 높이에 유지된 전극으로부터의 방전에 의해 발생시켰다.
＜시험 조건＞
시험 용기：280mmφ 구형(내용적：12리터)
시험 온도：60℃±3℃
압력：101.3kPa±0.7kPa
수분：건조 공기 1g당 0.0088g±0.0005g(23℃에 있어서의 상대 습도 50%의 수분량)
냉매 조성물/공기 혼합비：1vol.%단위±0.2vol.%
냉매 조성물 혼합：±0.1질량%
점화 방법：교류 방전, 전압 15kV, 전류 30mA, 네온 변압기
전극 간격：6.4mm(1/4inch)
스파크：0.4초±0.05초
판정 기준：
·착화점을 중심으로 90도보다 크게 화염이 퍼졌을 경우=화염 전파 있음(가연)
·착화점을 중심으로 90도 이하의 화염의 퍼짐이었을 경우=화염 전파 없음(불연)
[표 401]
Figure pct00150
시험예 1-2
실시예 1-4~1-6, 비교예 1-7~1-12 및 참고예 1-2(R134a)에 나타나는 혼합 냉매의 GWP는, IPCC 제4차 보고서의 값에 의거하여 평가했다.
이들 혼합 냉매의 COP, 냉동 능력, 토출 온도, 포화 온도 45℃에 있어서의 포화 압력, 응축 압력 및 증발 압력은, NIST, Refprop 9.0을 사용하여, 하기 조건으로 혼합 냉매의 냉동 사이클 이론 계산을 실시함으로써 구했다.
＜공조 조건＞
증발 온도 5℃
응축 온도 45℃
과열 온도 5K
과냉각 온도 5K
압축기 효율 70%
상기 용어의 의미는, 시험예 1-1과 동일하다.
시험예 1-2의 결과를 표 402에 나타낸다. 표 402는, 본 개시의 냉매 3A의 실시예 및 비교예를 나타내고 있다. 표 402 중, 각 용어의 의미는, 시험예 1-1과 동일하다.
성적 계수(COP) 및 압축비는, 시험예 1-1과 동일하게 하여 구했다.
혼합 냉매의 연소성은, 시험예 1-1과 동일하게 하여 판단했다. 연소 속도 시험은, 시험예 1-1과 동일하게 하여 행했다.
혼합 냉매의 연소 범위는, ASTM E681-09에 의거하는 측정 장치(도 1t를 참조)를 이용하여, 시험예 1-1과 동일한 방법 및 시험 조건으로 측정했다.
[표 402]
Figure pct00151
시험예 1-3
실시예 1-7~1-9, 비교예 1-13~1-18 및 참고예 1-3(R134a)에 나타나는 혼합 냉매의 GWP는, IPCC 제4차 보고서의 값에 의거하여 평가했다.
이들 혼합 냉매의 COP, 냉동 능력, 토출 온도, 포화 온도 40℃에 있어서의 포화 압력, 응축 압력 및 증발 압력은, NIST, Refprop 9.0을 사용하여, 하기 조건으로 혼합 냉매의 냉동 사이클 이론 계산을 실시함으로써 구했다.
＜공조 조건＞
증발 온도 -10℃
응축 온도 40℃
과열 온도 20K
과냉각 온도 0K
압축기 효율 70%
상기 용어의 의미는, 시험예 1-1과 동일하다.
시험예 1-3의 결과를 표 403에 나타낸다. 표 403은, 본 개시의 냉매 3A의 실시예 및 비교예를 나타내고 있다. 표 403 중, 각 용어의 의미는, 시험예 1-1과 동일하다.
성적 계수(COP) 및 압축비는, 시험예 1-1과 동일하게 하여 구했다.
혼합 냉매의 연소성은, 시험예 1-1과 동일하게 하여 판단했다. 연소 속도 시험은, 시험예 1-1과 동일하게 하여 행했다.
혼합 냉매의 연소 범위는, ASTM E681-09에 의거하는 측정 장치(도 1t를 참조)를 이용하여, 시험예 1-1과 동일한 방법 및 시험 조건으로 측정했다.
[표 403]
Figure pct00152
시험예 1-4
실시예 1-10~1-12, 비교예 1-19~1-24 및 참고예 1-4(R134a)에 나타나는 혼합 냉매의 GWP는, IPCC 제4차 보고서의 값에 의거하여 평가했다.
이들 혼합 냉매의 COP, 냉동 능력, 토출 온도, 포화 온도 40℃에 있어서의 포화 압력, 응축 압력 및 증발 압력은, NIST, Refprop 9.0을 사용하여, 하기 조건으로 혼합 냉매의 냉동 사이클 이론 계산을 실시함으로써 구했다.
＜공조 조건＞
증발 온도 -35℃
응축 온도 40℃
과열 온도 20K
과냉각 온도 0K
압축기 효율 70%
상기 용어의 의미는, 시험예 1-1과 동일하다.
시험예 1-4의 결과를 표 404에 나타낸다. 표 404는, 본 개시의 냉매 3A의 실시예 및 비교예를 나타내고 있다. 표 404 중, 각 용어의 의미는, 시험예 1-1과 동일하다.
성적 계수(COP) 및 압축비는, 시험예 1-1과 동일하게 하여 구했다.
혼합 냉매의 연소성은, 시험예 1-1과 동일하게 하여 판단했다. 연소 속도 시험은, 시험예 1-1과 동일하게 하여 행했다.
혼합 냉매의 연소 범위는, ASTM E681-09에 의거하는 측정 장치(도 1t를 참조)를 이용하여, 시험예 1-1과 동일한 방법 및 시험 조건으로 측정했다.
[표 404]
Figure pct00153
시험예 1-5
실시예 1-13~1-15, 비교예 1-25~1-30 및 참고예 1-5(R134a)에 나타나는 혼합 냉매의 GWP는, IPCC 제4차 보고서의 값에 의거하여 평가했다.
이들 혼합 냉매의 COP, 냉동 능력, 토출 온도, 포화 온도 40℃에 있어서의 포화 압력, 응축 압력 및 증발 압력은, NIST, Refprop 9.0을 사용하여, 하기 조건으로 혼합 냉매의 냉동 사이클 이론 계산을 실시함으로써 구했다.
＜공조 조건＞
증발 온도 -50℃
응축 온도 40℃
과열 온도 20K
과냉각 온도 0K
압축기 효율 70%
상기 용어의 의미는, 시험예 1-1과 동일하다.
시험예 1-5의 결과를 표 405에 나타낸다. 표 405는, 본 개시의 냉매 3A의 실시예 및 비교예를 나타내고 있다. 표 405 중, 각 용어의 의미는, 시험예 1-1과 동일하다.
성적 계수(COP) 및 압축비는, 시험예 1-1과 동일하게 하여 구했다.
혼합 냉매의 연소성은, 시험예 1-1과 동일하게 하여 판단했다. 연소 속도 시험은, 시험예 1-1과 동일하게 하여 행했다.
혼합 냉매의 연소 범위는, ASTM E681-09에 의거하는 측정 장치(도 1t를 참조)를 이용하여, 시험예 1-1과 동일한 방법 및 시험 조건으로 측정했다.
[표 405]
Figure pct00154
시험예 1-6
실시예 1-16~1-18, 비교예 1-31~1-36 및 참고예 1-6(R134a)에 나타나는 혼합 냉매의 GWP는, IPCC 제4차 보고서의 값에 의거하여 평가했다.
이들 혼합 냉매의 COP, 냉동 능력, 토출 온도, 포화 온도 40℃에 있어서의 포화 압력, 응축 압력 및 증발 압력은, NIST, Refprop 9.0을 사용하여, 하기 조건으로 혼합 냉매의 냉동 사이클 이론 계산을 실시함으로써 구했다.
＜공조 조건＞
증발 온도 -65℃
응축 온도 40℃
과열 온도 20K
과냉각 온도 0K
압축기 효율 70%
상기 용어의 의미는, 시험예 1-1과 동일하다.
시험예 1-6의 결과를 표 406에 나타낸다. 표 406은, 본 개시의 냉매 3A의 실시예 및 비교예를 나타내고 있다. 표 406 중, 각 용어의 의미는, 시험예 1-1과 동일하다.
성적 계수(COP) 및 압축비는, 시험예 1-1과 동일하게 하여 구했다.
혼합 냉매의 연소성은, 시험예 1-1과 동일하게 하여 판단했다. 연소 속도 시험은, 시험예 1-1과 동일하게 하여 행했다.
혼합 냉매의 연소 범위는, ASTM E681-09에 의거하는 측정 장치(도 1t를 참조)를 이용하여, 시험예 1-1과 동일한 방법 및 시험 조건으로 측정했다.
[표 406]
Figure pct00155
시험예 2-1
실시예 2-1~2-4, 비교예 2-1~2-6 및 참고예 2-1(R134a)에 나타나는 혼합 냉매의 GWP는, IPCC 제4차 보고서의 값에 의거하여 평가했다.
이들 혼합 냉매의 COP, 냉동 능력, 토출 온도, 포화 온도 40℃에 있어서의 포화 압력, 응축 압력 및 증발 압력은, National Institute of Science and Technology(NIST), Reference Fluid Thermodynamic and Transport Properties Database(Refprop 9.0)를 사용하여, 하기 조건으로 혼합 냉매의 냉동 사이클 이론 계산을 실시함으로써 구했다.
＜공조 조건＞
증발 온도 10℃
응축 온도 40℃
과열 온도 20K
과냉각 온도 0K
압축기 효율 70%
「증발 온도 10℃」란, 냉동 장치가 구비하는 증발기에 있어서의 혼합 냉매의 증발 온도가 10℃인 것을 의미한다. 또, 「응축 온도 40℃」란, 냉동 장치가 구비하는 응축기에 있어서의 혼합 냉매의 응축 온도가 40℃인 것을 의미한다.
시험예 2-1의 결과를 표 407에 나타낸다. 표 407은, 본 개시의 냉매 3B의 실시예 및 비교예를 나타내고 있다. 표 407 중, 「COP비」 및 「냉동 능력비」란, R134a에 대한 비율(%)을 나타낸다. 표 407 중, 「포화 압력(40℃)」이란, 포화 온도 40℃에 있어서의 포화 압력을 나타낸다. 표 407 중, 「토출 온도(℃)」란, 상기 혼합 냉매의 냉동 사이클 이론 계산에 있어서, 냉동 사이클 중에서 가장 온도가 높아지는 온도를 나타낸다.
성적 계수(COP)는, 다음 식에 의해 구했다.
COP=(냉동 능력 또는 난방 능력)/소비 전력량
압축비는, 다음 식에 의해 구했다.
압축비=응축 압력(Mpa)/증발 압력(Mpa)
혼합 냉매의 연소성은, 혼합 냉매의 혼합 조성을 WCF 농도로 하고, ANSI/ASHRAE34-2013 규격에 따라 연소 속도를 측정함으로써, 판단했다. R134a의 연소성은, R134a의 조성을 WCF 농도로 하고, ANSI/ASHRAE34-2013 규격에 따라 연소 속도를 측정함으로써, 판단했다.
연소 속도가 0cm/s~10cm/s가 되는 혼합 냉매는 「클래스 2L(미연)」, 연소 속도가 10cm/s 초과가 되는 혼합 냉매는 「클래스 2(약연)」라고 했다. R134a는 화염 전파가 없었기 때문에, 「클래스 1(불연)」이라고 했다. 표 407 중, 「ASHRAE 연소성 구분」이란, 이 판정 기준에 의거하는 결과를 나타내고 있다.
연소 속도 시험은 이하와 같이 행했다. 우선, 사용한 혼합 냉매는 99.5% 또는 그 이상의 순도로 하고, 진공 게이지 상에 공기의 흔적이 보이지 않게 될 때까지 동결, 펌핑 및 해동의 사이클을 반복함으로써 탈기했다. 폐쇄법에 의해 연소 속도를 측정했다. 초기 온도는 주위 온도로 했다. 점화는, 시료 셀의 중심에서 전극 간에 전기적 스파크를 발생시킴으로써 행했다. 방전의 지속 시간은 1.0~9.9ms로 하고, 점화 에너지는 전형적으로는 약 0.1~1.0J이었다. 슐리렌 사진을 사용하여 불꽃의 퍼짐을 시각화했다. 광을 통과하는 2개의 아크릴창을 구비한 원통형 용기(내경：155mm, 길이：198mm)를 시료 셀로서 이용하고, 광원으로서는 크세논 램프를 이용했다. 불꽃의 슐리렌 화상을 고속 디지털 비디오 카메라로 600fps의 프레이밍 속도로 기록하고, PC에 저장했다.
혼합 냉매의 연소 범위는, ASTM E681-09에 의거하는 측정 장치(도 1t를 참조)를 이용하여 측정을 실시했다.
구체적으로는, 연소의 상태를 육안 및 녹화 촬영할 수 있도록 내용적 12리터의 구형 유리 플라스크를 사용하고, 유리 플라스크는 연소에 의해 과대한 압력이 발생했을 때에는 상부의 덮개로부터 가스가 개방되도록 했다. 착화 방법은 바닥부에서부터 1/3의 높이에 유지된 전극으로부터의 방전에 의해 발생시켰다.
＜시험 조건＞
시험 용기：280mmφ 구형(내용적：12리터)
시험 온도：60℃±3℃
압력：101.3kPa±0.7kPa
수분：건조 공기 1g당 0.0088g±0.0005g(23℃에 있어서의 상대 습도 50%의 수분량)
냉매 조성물/공기 혼합비：1vol.%단위±0.2vol.%
냉매 조성물 혼합：±0.1질량%
점화 방법：교류 방전, 전압 15kV, 전류 30mA, 네온 변압기
전극 간격：6.4mm(1/4inch)
스파크：0.4초±0.05초
판정 기준：
·착화점을 중심으로 90도보다 크게 화염이 퍼졌을 경우=화염 전파 있음(가연)
·착화점을 중심으로 90도 이하의 화염의 퍼짐이었을 경우=화염 전파 없음(불연)
[표 407]
Figure pct00156
시험예 2-2
실시예 2-5~2-8, 비교예 2-7~2-12 및 참고예 2-2(R134a)에 나타나는 혼합 냉매의 GWP는, IPCC 제4차 보고서의 값에 의거하여 평가했다.
이들 혼합 냉매의 COP, 냉동 능력, 토출 온도, 포화 온도 45℃에 있어서의 포화 압력, 응축 압력 및 증발 압력은, NIST, Refprop 9.0을 사용하여, 하기 조건으로 혼합 냉매의 냉동 사이클 이론 계산을 실시함으로써 구했다.
＜공조 조건＞
증발 온도 5℃
응축 온도 45℃
과열 온도 5K
과냉각 온도 5K
압축기 효율 70%
상기 용어의 의미는, 시험예 2-1과 동일하다.
시험예 2-2의 결과를 표 408에 나타낸다. 표 408은, 본 개시의 냉매 3B의 실시예 및 비교예를 나타내고 있다. 표 408 중, 각 용어의 의미는, 시험예 2-1과 동일하다.
성적 계수(COP) 및 압축비는, 시험예 2-1과 동일하게 하여 구했다.
혼합 냉매의 연소성은, 시험예 2-1과 동일하게 하여 판단했다. 연소 속도 시험은, 시험예 2-1과 동일하게 하여 행했다.
혼합 냉매의 연소 범위는, ASTM E681-09에 의거하는 측정 장치(도 1t를 참조)를 이용하여, 시험예 2-1과 동일한 방법 및 시험 조건으로 측정했다.
[표 408]
Figure pct00157
시험예 2-3
실시예 2-9~2-12, 비교예 2-13~2-18 및 참고예 2-3(R134a)에 나타나는 혼합 냉매의 GWP는, IPCC 제4차 보고서의 값에 의거하여 평가했다.
이들 혼합 냉매의 COP, 냉동 능력, 토출 온도, 포화 온도 40℃에 있어서의 포화 압력, 응축 압력 및 증발 압력은, NIST, Refprop 9.0을 사용하여, 하기 조건으로 혼합 냉매의 냉동 사이클 이론 계산을 실시함으로써 구했다.
＜공조 조건＞
증발 온도 -10℃
응축 온도 40℃
과열 온도 20K
과냉각 온도 0K
압축기 효율 70%
상기 용어의 의미는, 시험예 2-1과 동일하다.
시험예 2-3의 결과를 표 409에 나타낸다. 표 409는, 본 개시의 냉매 3B의 실시예 및 비교예를 나타내고 있다. 표 409 중, 각 용어의 의미는, 시험예 2-1과 동일하다.
성적 계수(COP) 및 압축비는, 시험예 2-1과 동일하게 하여 구했다.
혼합 냉매의 연소성은, 시험예 2-1과 동일하게 하여 판단했다. 연소 속도 시험은, 시험예 2-1과 동일하게 하여 행했다.
혼합 냉매의 연소 범위는, ASTM E681-09에 의거하는 측정 장치(도 1t를 참조)를 이용하여, 시험예 2-1과 동일한 방법 및 시험 조건으로 측정했다.
[표 409]
Figure pct00158
시험예 2-4
실시예 2-13~2-16, 비교예 2-19~2-24 및 참고예 2-4(R134a)에 나타나는 혼합 냉매의 GWP는, IPCC 제4차 보고서의 값에 의거하여 평가했다.
이들 혼합 냉매의 COP, 냉동 능력, 토출 온도, 포화 온도 40℃에 있어서의 포화 압력, 응축 압력 및 증발 압력은, NIST, Refprop 9.0을 사용하여, 하기 조건으로 혼합 냉매의 냉동 사이클 이론 계산을 실시함으로써 구했다.
＜공조 조건＞
증발 온도 -35℃
응축 온도 40℃
과열 온도 20K
과냉각 온도 0K
압축기 효율 70%
상기 용어의 의미는, 시험예 2-1과 동일하다.
시험예 2-4의 결과를 표 410에 나타낸다. 표 410은, 본 개시의 냉매 3B의 실시예 및 비교예를 나타내고 있다. 표 410 중, 각 용어의 의미는, 시험예 2-1과 동일하다.
성적 계수(COP) 및 압축비는, 시험예 2-1과 동일하게 하여 구했다.
혼합 냉매의 연소성은, 시험예 2-1과 동일하게 하여 판단했다. 연소 속도 시험은, 시험예 2-1과 동일하게 하여 행했다.
혼합 냉매의 연소 범위는, ASTM E681-09에 의거하는 측정 장치(도 1t를 참조)를 이용하여, 시험예 2-1과 동일한 방법 및 시험 조건으로 측정했다.
[표 410]
Figure pct00159
시험예 2-5
실시예 2-17~2-20, 비교예 2-25~2-30 및 참고예 2-5(R134a)에 나타나는 혼합 냉매의 GWP는, IPCC 제4차 보고서의 값에 의거하여 평가했다.
이들 혼합 냉매의 COP, 냉동 능력, 토출 온도, 포화 온도 40℃에 있어서의 포화 압력, 응축 압력 및 증발 압력은, NIST, Refprop 9.0을 사용하여, 하기 조건으로 혼합 냉매의 냉동 사이클 이론 계산을 실시함으로써 구했다.
＜공조 조건＞
증발 온도 -50℃
응축 온도 40℃
과열 온도 20K
과냉각 온도 0K
압축기 효율 70%
상기 용어의 의미는, 시험예 2-1과 동일하다.
시험예 2-5의 결과를 표 411에 나타낸다. 표 411은, 본 개시의 냉매 3B의 실시예 및 비교예를 나타내고 있다. 표 411 중, 각 용어의 의미는, 시험예 2-1과 동일하다.
성적 계수(COP) 및 압축비는, 시험예 2-1과 동일하게 하여 구했다.
혼합 냉매의 연소성은, 시험예 2-1과 동일하게 하여 판단했다. 연소 속도 시험은, 시험예 2-1과 동일하게 하여 행했다.
혼합 냉매의 연소 범위는, ASTM E681-09에 의거하는 측정 장치(도 1t를 참조)를 이용하여, 시험예 2-1과 동일한 방법 및 시험 조건으로 측정했다.
[표 411]
Figure pct00160
시험예 2-6
실시예 2-21~2-24, 비교예 2-31~2-36 및 참고예 2-6(R134a)에 나타나는 혼합 냉매의 GWP는, IPCC 제4차 보고서의 값에 의거하여 평가했다.
이들 혼합 냉매의 COP, 냉동 능력, 토출 온도, 포화 온도 40℃에 있어서의 포화 압력, 응축 압력 및 증발 압력은, NIST, Refprop 9.0을 사용하여, 하기 조건으로 혼합 냉매의 냉동 사이클 이론 계산을 실시함으로써 구했다.
＜공조 조건＞
증발 온도 -65℃
응축 온도 40℃
과열 온도 20K
과냉각 온도 0K
압축기 효율 70%
상기 용어의 의미는, 시험예 2-1과 동일하다.
시험예 2-6의 결과를 표 412에 나타낸다. 표 412는, 본 개시의 냉매 3B의 실시예 및 비교예를 나타내고 있다. 표 412 중, 각 용어의 의미는, 시험예 2-1과 동일하다.
성적 계수(COP) 및 압축비는, 시험예 2-1과 동일하게 하여 구했다.
혼합 냉매의 연소성은, 시험예 2-1과 동일하게 하여 판단했다. 연소 속도 시험은, 시험예 2-1과 동일하게 하여 행했다.
혼합 냉매의 연소 범위는, ASTM E681-09에 의거하는 측정 장치(도 1t를 참조)를 이용하여, 시험예 2-1과 동일한 방법 및 시험 조건으로 측정했다.
[표 412]
Figure pct00161
(2) 냉동기유
제2 그룹의 기술로서의 냉동기유는, 냉매 조성물과 공존시켜 냉동 사이클을 행하게 함으로써, 냉동 사이클 장치 내의 윤활성을 높이는 것이 가능하고, 효율적인 사이클 성능을 발휘시키는 것도 가능해진다.
냉동기유로서, 예를 들면, 함산소계 합성유(에스테르계 냉동기유, 에테르계 냉동기유 등), 탄화수소계 냉동기유 등을 들 수 있다. 그 중에서도, 냉매 또는 냉매 조성물과의 상용성의 관점에서, 에스테르계 냉동기유, 에테르계 냉동기유가 바람직하다. 냉동기유로서는, 1종을 단독으로 이용해도 되고, 2종 이상을 조합하여 이용해도 된다.
냉동기유는, 윤활성이나 압축기의 밀폐성의 저하를 억제시키는 것, 저온 조건하에서 냉매에 대해 상용성이 충분히 확보되는 것, 압축기의 윤활 불량을 억제시키는 것, 증발기에 있어서의 열교환 효율을 양호하게 하는 것 중 적어도 어느 하나의 관점에서, 40℃에 있어서의 동점도가 1mm2/s 이상 750mm2/s 이하인 것이 바람직하고, 1mm2/s 이상 400mm2/s 이하인 것이 보다 바람직하다. 또한, 냉동기유의 100℃에 있어서의 동점도로서는, 예를 들면, 1mm2/s 이상 100mm2/s 이하이면 되고, 1mm2/s 이상 50mm2/s 이하인 것이 보다 바람직하다.
냉동기유는, 아닐린점이, -100℃ 이상 0℃ 이하인 것이 바람직하다. 여기서, 「아닐린점」은, 예를 들면, 탄화수소계 용제 등의 용해성을 나타내는 수치이며, 시료(여기에서는 냉동기유)를 등용적의 아닐린과 혼합하여 차게 했을 때에, 서로 용해할 수 없게 되어 탁해짐이 보이기 시작했을 때의 온도를 나타내는 것이다(JIS K 2256에서 규정). 또한, 이들의 값은, 냉매가 용해되지 않는 상태의 냉동기유 자체의 값이다. 이러한 아닐린점의 냉동기유를 이용함으로써, 예를 들면, 수지제 기능 부품을 구성하는 각 베어링 및 전동기의 절연 재료가 냉동기유와 접하는 위치에서 이용되고 있는 경우에 있어서도, 이들 수지제 기능 부품에 대한 냉동기유의 적합성을 향상시킬 수 있다. 구체적으로는, 아닐린점이 너무 낮으면, 냉동기유가 베어링이나 절연 재료에 침투하기 쉬워지고, 베어링 등이 팽윤하기 쉬워진다. 한편, 아닐린점이 너무 높으면, 냉동기유가 베어링이나 절연 재료에 침투하기 어려워지고, 베어링 등이 수축하기 쉬워진다. 그래서, 아닐린점이 상술한 소정의 범위(-100℃ 이상 0℃ 이하)인 냉동기유를 이용함으로써, 베어링이나 절연 재료의 팽윤/수축 변형을 방지할 수 있다. 여기서, 각 베어링이 팽윤 변형해버리면, 슬라이드부에서의 간극(갭)을 원하는 길이로 유지할 수 없다. 그 결과, 슬라이드 저항의 증대를 초래할 우려가 있다. 각 베어링이 수축 변형해버리면, 베어링의 경도가 높아져 압축기의 진동에 의해 베어링이 파손될 우려가 있다. 즉, 각 베어링이 수축 변형하면, 슬라이드부의 강성의 저하를 초래할 우려가 있다. 또, 전동기의 절연 재료(절연 피복 재료나 절연 필름 등)가 팽윤 변형해버리면, 그 절연 재료의 절연성이 저하해버린다. 절연 재료가 수축 변형해버리면, 상술한 베어링의 경우와 마찬가지로 절연 재료가 파손될 우려가 있어, 이 경우도 또한 절연성이 저하해버린다. 이에 비해, 상기와 같이 아닐린점이 소정의 범위 내인 냉동기유를 이용함으로써, 베어링이나 절연 재료의 팽윤/수축 변형을 억제할 수 있기 때문에, 이러한 문제점을 회피할 수 있다.
냉동기유는, 냉매 조성물과 혼합하여 냉동기용 작동 유체로서 사용된다. 냉동기용 작동 유체 전량에 대한 냉동기유의 배합 비율은, 5질량% 이상 60질량% 이하인 것이 바람직하고, 10질량% 이상 50질량% 이하인 것이 보다 바람직하다.
(2-1) 함산소계 합성유
함산소계 합성유인 에스테르계 냉동기유나 에테르계 냉동기유는, 주로, 탄소 원자와 산소 원자를 가지고 구성되어 있다. 에스테르계 냉동기유나 에테르계 냉동기유에 있어서는, 이 탄소 원자와 산소 원자의 비율(탄소/산소 몰비)이 너무 작으면 흡습성이 높아지고, 당해 비율이 너무 크면 냉매와의 상용성이 저하해버리기 때문에, 당해 비율은 몰비로 2 이상 7.5 이하인 것이 바람직하다.
(2-1-1) 에스테르계 냉동기유
에스테르계 냉동기유로서는, 화학적 안정성의 관점에서, 이염기산과 1가 알코올의 이염기산 에스테르유, 폴리올과 지방산의 폴리올에스테르유, 또는 폴리올과 다가 염기산과 1가 알코올(또는 지방산)의 컴플렉스 에스테르유, 폴리올 탄산 에스테르유 등을 기유 성분으로서 들 수 있다.
(이염기산 에스테르유)
이염기산 에스테르유로서는, 옥살산, 말론산, 숙신산, 글루타르산, 아디프산, 피멜산, 수베르산, 아젤라산, 세박산, 프탈산, 이소프탈산, 테레프탈산 등의 이염기산, 특히, 탄소수 5~10의 이염기산(글루타르산, 아디프산, 피멜산, 수베르산, 아젤라산, 세박산 등)과 직쇄 또는 분기 알킬기를 갖는 탄소수 1~15의 1가 알코올(메탄올, 에탄올, 프로판올, 부탄올, 펜탄올, 핵산올, 헵탄올, 옥탄올, 노난올, 데칸올, 운데칸올, 도데칸올, 트리데칸올, 테트라데칸올, 펜타데칸올 등)의 에스테르가 바람직하다. 이 이염기산 에스테르유로서는, 구체적으로는, 글루타르산디트리데실, 아디프산디(2-에틸헥실), 아디프산디이소데실, 아디프산디트리데실, 세박산디(3-에틸헥실) 등을 들 수 있다.
(폴리올에스테르유)
폴리올에스테르유란, 다가 알코올과 지방산(카복실산)으로 합성되는 에스테르이며, 탄소/산소 몰비가 2 이상 7.5 이하, 바람직하게는 3.2 이상 5.8 이하의 것이다.
폴리올에스테르유를 구성하는 다가 알코올로서는, 디올(에틸렌글리콜, 1,3-프로판디올, 프로필렌글리콜, 1,4-부탄디올, 1,2-부탄디올, 2-메틸-1,3-프로판디올, 1,5-펜탄디올, 네오펜틸글리콜, 1,6-헥산디올, 2-에틸-2-메틸-1,3-프로판디올, 1,7-헵탄디올, 2-메틸-2-프로필-1,3-프로판디올, 2,2-디에틸-1,3-프로판디올, 1,8-옥탄디올, 1,9-노난디올, 1,10-데칸디올, 1,11-운데칸디올, 1,12-도데칸디올 등), 수산기를 3~20개 갖는 폴리올(트리메틸올에탄, 트리메틸올프로판, 트리메틸올부탄, 디-(트리메틸올프로판), 트리-(트리메틸올프로판), 펜타에리스리톨, 디-(펜타에리스리톨), 트리-(펜타에리스리톨), 글리세린, 폴리글리세린(글리세린의 2~3량체), 1,3,5-펜탄트리올, 소르비톨, 소르비탄, 소르비톨글리세린 축합물, 아도니톨, 아라비톨, 자일리톨, 만니톨 등의 다가 알코올, 자일로스, 아라비노스, 리보스, 람노스, 글루코스, 프룩토스, 갈락토스, 만노스, 소르보스, 셀로비오스, 말토스, 이소말토스, 트레할로스, 수크로스, 라피노스, 겐티아노스, 멜레치토스 등의 당류, 그리고 이들의 부분 에테르화물 등)을 들 수 있고, 에스테르를 구성하는 다가 알코올로서는, 상기의 1종이어도 되고, 2종 이상이 포함되어 있어도 된다.
폴리올에스테르를 구성하는 지방산으로서는, 특별히 탄소수는 제한되지 않으나, 통상 탄소수 1~24의 것이 이용된다. 직쇄의 지방산, 분기를 갖는 지방산이 바람직하다. 직쇄의 지방산으로서는, 아세트산, 프로피온산, 부탄산, 펜탄산, 헥산산, 헵탄산, 옥탄산, 노난산, 데칸산, 운데칸산, 도데칸산, 트리데칸산, 테트라데칸산, 펜타데칸산, 헥사데칸산, 헵타데칸산, 옥타데칸산, 노나데칸산, 에이코산산, 올레산, 리놀산, 리놀렌산 등을 들 수 있고, 카르복실기에 결합하는 탄화수소기는, 모두 포화 탄화수소여도 되고, 불포화 탄화수소를 갖고 있어도 된다. 또한, 분기를 갖는 지방산으로서는, 2-메틸프로판산, 2-메틸부탄산, 3-메틸부탄산, 2,2-디메틸프로판산, 2-메틸펜탄산, 3-메틸펜탄산, 4-메틸펜탄산, 2,2-디메틸부탄산, 2,3-디메틸부탄산, 3,3-디메틸부탄산, 2-메틸헥산산, 3-메틸헥산산, 4-메틸헥산산, 5-메틸헥산산, 2,2-디메틸펜탄산, 2,3-디메틸펜탄산, 2,4-디메틸펜탄산, 3,3-디메틸펜탄산, 3,4-디메틸펜탄산, 4,4-디메틸펜탄산, 2-에틸펜탄산, 3-에틸펜탄산, 2,2,3-트리메틸부탄산, 2,3,3-트리메틸부탄산, 2-에틸-2-메틸부탄산, 2-에틸-3-메틸부탄산, 2-메틸헵탄산, 3-메틸헵탄산, 4-메틸헵탄산, 5-메틸헵탄산, 6-메틸헵탄산, 2-에틸헥산산, 3-에틸헥산산, 4-에틸헥산산, 2,2-디메틸헥산산, 2,3-디메틸헥산산, 2,4-디메틸헥산산, 2,5-디메틸헥산산, 3,3-디메틸헥산산, 3,4-디메틸헥산산, 3,5-디메틸헥산산, 4,4-디메틸헥산산, 4,5-디메틸헥산산, 5,5-디메틸헥산산, 2-프로필펜탄산, 2-메틸옥탄산, 3-메틸옥탄산, 4-메틸옥탄산, 5-메틸옥탄산, 6-메틸옥탄산, 7-메틸옥탄산, 2,2-디메틸헵탄산, 2,3-디메틸헵탄산, 2,4-디메틸헵탄산, 2,5-디메틸헵탄산, 2,6-디메틸헵탄산, 3,3-디메틸헵탄산, 3,4-디메틸헵탄산, 3,5-디메틸헵탄산, 3,6-디메틸헵탄산, 4,4-디메틸헵탄산, 4,5-디메틸헵탄산, 4,6-디메틸헵탄산, 5,5-디메틸헵탄산, 5,6-디메틸헵탄산, 6,6-디메틸헵탄산, 2-메틸-2-에틸헥산산, 2-메틸-3-에틸헥산산, 2-메틸-4-에틸헥산산, 3-메틸-2-에틸헥산산, 3-메틸-3-에틸헥산산, 3-메틸-4-에틸헥산산, 4-메틸-2-에틸헥산산, 4-메틸-3-에틸헥산산, 4-메틸-4-에틸헥산산, 5-메틸-2-에틸헥산산, 5-메틸-3-에틸헥산산, 5-메틸-4-에틸헥산산, 2-에틸헵탄산, 3-메틸옥탄산, 3,5,5-트리메틸헥산산, 2-에틸-2,3,3-트리메틸부티르산, 2,2,4,4-테트라메틸펜탄산, 2,2,3,3-테트라메틸펜탄산, 2,2,3,4-테트라메틸펜탄산, 2,2-디이소프로필프로판산 등을 들 수 있다. 지방산은, 이들 중에서 선택되는 1종 또는 2종 이상의 지방산과의 에스테르여도 된다.
에스테르를 구성하는 다가 알코올은 1종류여도 되고, 2종 이상의 혼합물이어도 된다. 또, 에스테르를 구성하는 지방산은, 단일 성분이어도 되고, 2종 이상의 지방산과의 에스테르여도 된다. 지방산은, 각각 1종류여도 되고, 2종류 이상의 혼합물이어도 된다. 또, 폴리올에스테르유는, 유리의 수산기를 갖고 있어도 된다.
구체적인 폴리올에스테르유로서는, 네오펜틸글리콜, 트리메틸올에탄, 트리메틸올프로판, 트리메틸올부탄, 디-(트리메틸올프로판), 트리-(트리메틸올프로판), 펜타에리스리톨, 디-(펜타에리스리톨), 트리-(펜타에리스리톨) 등의 힌더드 알코올의 에스테르가 보다 바람직하고, 네오펜틸글리콜, 트리메틸올에탄, 트리메틸올프로판, 트리메틸올부탄 및 펜타에리스리톨, 디-(펜타에리스리톨)의 에스테르가 보다 더욱 바람직하고, 네오펜틸글리콜, 트리메틸올프로판, 펜타에리스리톨, 디-(펜타에리스리톨) 등과 탄소수 2~20의 지방산의 에스테르가 바람직하다.
이러한 다가 알코올 지방산 에스테르를 구성하는 지방산에 있어서, 지방산은 직쇄 알킬기를 갖는 지방산만이어도 되고, 분기 구조를 갖는 지방산에서 선택되어도 된다. 또, 직쇄와 분기 지방산의 혼합 에스테르여도 된다. 또한, 에스테르를 구성하는 지방산은, 상기 지방산에서 선택되는 2종류 이상이 이용되고 있어도 된다.
구체적인 예로서, 직쇄와 분기 지방산의 혼합 에스테르인 경우에는, 직쇄를 갖는 탄소수 4~6의 지방산과 분기를 갖는 탄소수 7~9의 지방산의 몰비는, 15：85~90：10이며, 바람직하게는 15：85~85：15이고, 보다 바람직하게는 20：80~80：20이며, 더욱 바람직하게는 25：75~75：25이고, 가장 바람직하게는 30：70~70：30이다. 또, 다가 알코올 지방산 에스테르를 구성하는 지방산의 전량에서 차지하는 직쇄를 갖는 탄소수 4~6의 지방산 및 분기를 갖는 탄소수 7~9의 지방산의 합계의 비율은 20몰% 이상인 것이 바람직하다. 지방산 조성에 관해서는, 냉매와의 충분한 상용성, 및 냉동기유로서 필요한 점도를 양립시키는 것임이 바람직하다. 또한, 여기서 말하는 지방산의 비율이란, 냉동기유에 포함되는 다가 알코올 지방산 에스테르를 구성하는 지방산 전량을 기준으로 한 값이다.
그 중에서도, 이러한 냉동기유로서는, 지방산에 있어서의 탄소수 4~6의 지방산과 탄소수 7~9의 분기 지방산의 몰비가 15：85~90：10이며, 탄소수 4~6의 지방산은 2-메틸프로판산을 함유하고, 상기 에스테르를 구성하는 지방산의 전량에서 차지하는 탄소수 4~6의 지방산 및 탄소수 7~9의 분기 지방산의 합계의 비율이 20몰% 이상인 에스테르(이하, 「다가 알코올 지방산 에스테르(A)」라 한다)를 함유한 것이 바람직하다.
다가 알코올 지방산 에스테르(A)에는, 다가 알코올의 모든 수산기가 에스테르화된 완전 에스테르, 다가 알코올의 수산기의 일부가 에스테르화하지 않고 남아 있는 부분 에스테르, 그리고 완전 에스테르와 부분 에스테르의 혼합물이 포함되는데, 다가 알코올 지방산 에스테르(A)의 수산기값은, 바람직하게는 10mgKOH/g 이하, 더욱 바람직하게는 5mgKOH/g 이하, 가장 바람직하게는 3mgKOH/g 이하이다.
다가 알코올 지방산 에스테르(A)를 구성하는 지방산에 있어서, 탄소수 4~6의 지방산과 분기를 갖는 탄소수 7~9의 지방산의 몰비는, 15：85~90：10이고, 바람직하게는 15：85~85：15이며, 보다 바람직하게는 20：80~80：20이며, 더욱 바람직하게는 25：75~75：25이며, 가장 바람직하게는 30：70~70：30이다. 또, 다가 알코올 지방산 에스테르(A)를 구성하는 지방산의 전량에서 차지하는 탄소수 4~6의 지방산 및 분기를 갖는 탄소수 7~9의 지방산의 합계의 비율은 20몰% 이상이다. 지방산 조성에 관한 상기의 조건을 만족하지 않는 경우에는, 냉매 조성물에 디플루오로메탄이 포함되어 있는 경우에 있어서, 당해 디플루오로메탄과의 충분한 상용성, 및 냉동기유로서 필요한 점도가 고수준으로 양립되기 어려워진다. 또한, 지방산의 비율이란, 냉동기유에 함유되는 다가 알코올 지방산 에스테르를 구성하는 지방산 전량을 기준으로 한 값이다.
상기 탄소수 4~6의 지방산으로서는, 구체적으로는 예를 들면, 부탄산, 2-메틸프로판산, 펜탄산, 2-메틸부탄산, 3-메틸부탄산, 2,2-디메틸프로판산, 2-메틸펜탄산, 3-메틸펜탄산, 4-메틸펜탄산, 2,2-디메틸부탄산, 2,3-디메틸부탄산, 3,3-디메틸부탄산, 헥산산 등을 들 수 있다. 이들 중에서도, 2-메틸프로판산과 같이, 알킬 골격에 분기를 갖는 것이 바람직하다.
상기 분기를 갖는 탄소수 7~9의 지방산으로서는, 구체적으로는 예를 들면, 2-메틸헥산산, 3-메틸헥산산, 4-메틸헥산산, 5-메틸헥산산, 2,2-디메틸펜탄산, 2,3-디메틸펜탄산, 2,4-디메틸펜탄산, 3,3-디메틸펜탄산, 3,4-디메틸펜탄산, 4,4-디메틸펜탄산, 2-에틸펜탄산, 3-에틸펜탄산, 1,1,2-트리메틸부탄산, 1,2,2-트리메틸부탄산, 1-에틸-1메틸부탄산, 1-에틸-2-메틸부탄산, 옥탄산, 2-에틸헥산산, 3-에틸헥산산, 3,5-디메틸헥산산, 2,4-디메틸헥산산, 3,4-디메틸헥산산, 4,5-디메틸헥산산, 2,2-디메틸헥산산, 2-메틸헵탄산, 3-메틸헵탄산, 4-메틸헵탄산, 5-메틸헵탄산, 6-메틸헵탄산, 2-프로필펜탄산, 노난산, 2,2-디메틸헵탄산, 2-메틸옥탄산, 2-에틸헵탄산, 3-메틸옥탄산, 3,5,5-트리메틸헥산산, 2-에틸-2,3,3-트리메틸부티르산, 2,2,4,4-테트라메틸펜탄산, 2,2,3,3-테트라메틸펜탄산, 2,2,3,4-테트라메틸펜탄산, 2,2-디이소프로필프로판산 등을 들 수 있다.
다가 알코올 지방산 에스테르(A)는, 탄소수 4~6의 지방산과 분기를 갖는 탄소수 7~9의 지방산의 몰비가 15：85~90：10이며, 또한, 탄소수 4~6의 지방산이 2-메틸프로판산을 함유하는 한, 탄소수 4~6의 지방산 및 분기를 갖는 탄소수 7~9의 지방산 이외의 지방산을 산 구성 성분으로서 함유해도 된다.
상기 탄소수 4~6의 지방산 및 분기를 갖는 탄소수 7~9의 지방산 이외의 지방산으로서는, 구체적으로는, 아세트산, 프로피온산 등의 탄소수 2~3의 지방산；헵탄산, 옥탄산, 노난산 등의 탄소수 7~9의 직쇄 지방산；데칸산, 운데칸산, 도데칸산, 트리데칸산, 테트라데칸산, 펜타데칸산, 헥사데칸산, 헵타데칸산, 옥타데칸산, 노나데칸산, 에이코산산, 올레산 등의 탄소수 10~20의 지방산 등을 들 수 있다.
상기 탄소수 4~6의 지방산 및 분기를 갖는 탄소수 7~9의 지방산과, 이들 지방산 이외의 지방산을 조합하여 이용하는 경우, 다가 알코올 지방산 에스테르(A)를 구성하는 지방산의 전량에서 차지하는 탄소수 4~6의 지방산 및 탄소수 7~9의 분기 지방산의 합계의 비율을 20몰% 이상으로 하는 것이 바람직하고, 25몰% 이상인 것이 보다 바람직하고, 30몰% 이상인 것이 보다 더욱 바람직하다. 이 비율이 20몰% 이상임으로써, 냉매 조성물에 있어서 디플루오로메탄이 포함되어 있는 경우에 있어서의 당해 디플루오로메탄과의 상용성이 충분해진다.
다가 알코올 지방산 에스테르(A) 중에서도, 산 구성 성분이 2-메틸프로판산과 3,5,5-트리메틸헥산산만으로 이루어지는 것이, 필요 점도의 확보와, 냉매 조성물에 있어서 디플루오로메탄이 포함되어 있는 경우에 있어서의 당해 디플루오로메탄과의 상용성의 양립의 면에서 특히 바람직하다.
상기 다가 알코올 지방산 에스테르는, 분자 구조가 상이한 에스테르의 2종 이상의 혼합물이어도 되고, 이러한 경우에는 개개의 분자가 반드시 상기의 조건을 만족하고 있을 필요는 없으며, 냉동기유 중에 포함되는 펜타에리스리톨 지방산 에스테르를 구성하는 지방산 전체적으로 상기 조건을 만족하고 있으면 된다.
상기한 바와 같이, 다가 알코올 지방산 에스테르(A)는, 에스테르를 구성하는 산 성분으로서 탄소수 4~6의 지방산 및 분기를 갖는 탄소수 7~9의 지방산을 필수로 하고, 필요에 따라 그 외의 지방산을 구성 성분으로서 포함하는 것이다. 즉, 다가 알코올 지방산 에스테르(A)는, 2종만의 지방산을 산 구성 성분으로 하고 있는 것이어도, 3종 이상의 구조가 상이한 지방산을 산 구성 성분으로 하고 있는 것이어도 되는데, 당해 다가 알코올 지방산 에스테르는, 산 구성 성분으로서, 카르보닐 탄소와 인접하는 탄소 원자(α위치 탄소 원자)가 4급 탄소가 아닌 지방산만을 함유하는 것이 바람직하다. 다가 알코올 지방산 에스테르를 구성하는 지방산 중에, α위치 탄소 원자가 4급 탄소인 지방산이 포함되는 경우에는, 냉매 조성물에 디플루오로메탄을 포함하고 있는 경우에 있어서의 당해 디플루오로메탄 존재하에서의 윤활성이 불충분해지는 경향이 있다.
또, 본 실시형태에 따른 폴리올에스테르를 구성하는 다가 알코올로서는, 수산기를 2~6개 갖는 다가 알코올이 바람직하게 이용된다.
2가 알코올(디올)로서는, 구체적으로는 예를 들면, 에틸렌글리콜, 1,3-프로판디올, 프로필렌글리콜, 1,4-부탄디올, 1,2-부탄디올, 2-메틸-1,3-프로판디올, 1,5-펜탄디올, 네오펜틸글리콜, 1,6-헥산디올, 2-에틸-2-메틸-1,3-프로판디올, 1,7-헵탄디올, 2-메틸-2-프로필-1,3-프로판디올, 2,2-디에틸-1,3-프로판디올, 1,8-옥탄디올, 1,9-노난디올, 1,10-데칸디올, 1,11-운데칸디올, 1,12-도데칸디올 등을 들 수 있다. 또, 3가 이상의 알코올로서는, 구체적으로는 예를 들면, 트리메틸올에탄, 트리메틸올프로판, 트리메틸올부탄, 디-(트리메틸올프로판), 트리-(트리메틸올프로판), 펜타에리스리톨, 디-(펜타에리스리톨), 트리-(펜타에리스리톨), 글리세린, 폴리글리세린(글리세린의 2~3량체), 1,3,5-펜탄트리올, 소르비톨, 소르비탄, 소르비톨 글리세린 축합물, 아도니톨, 아라비톨, 자일리톨, 만니톨 등의 다가 알코올, 자일로스, 아라비노스, 리보스, 람노스, 글루코스, 프룩토스, 갈락토스, 만노스, 소르보스, 셀로비오스 등의 당류, 그리고 이들의 부분 에테르화물 등을 들 수 있다. 이들 중에서도, 보다 가수분해 안정성이 우수한 점에서, 네오펜틸글리콜, 트리메틸올에탄, 트리메틸올프로판, 트리메틸올부탄, 디-(트리메틸올프로판), 트리-(트리메틸올프로판), 펜타에리스리톨, 디-(펜타에리스리톨), 트리-(펜타에리스리톨) 등의 힌더드 알코올의 에스테르가 보다 바람직하고, 네오펜틸글리콜, 트리메틸올에탄, 트리메틸올프로판, 트리메틸올부탄 및 펜타에리스리톨, 디-(펜타에리스리톨)의 에스테르가 보다 바람직하고, 네오펜틸글리콜, 트리메틸올프로판, 펜타에리스리톨, 디-(펜타에리스리톨)이 더욱 바람직하고, 냉매와의 상용성 및 가수분해 안정성이 특히 우수한 점에서, 펜타에리스리톨, 디-(펜타에리스리톨) 또는 펜타에리스리톨과 디-(펜타에리스리톨)의 혼합 에스테르가 가장 바람직하다.
상기 다가 알코올 지방산 에스테르(A)를 구성하는 산 구성 성분의 바람직한 예로서는, 이하의 것을 들 수 있다.
(i) 부탄산, 2-메틸프로판산, 펜탄산, 2-메틸부탄산, 3-메틸부탄산, 2,2-디메틸프로판산, 2-메틸펜탄산, 3-메틸펜탄산, 4-메틸펜탄산, 2,2-디메틸부탄산, 2,3-디메틸부탄산, 3,3-디메틸부탄산 및 헥산산에서 선택되는 1~13종과, 2-메틸헥산산, 3-메틸헥산산, 4-메틸헥산산, 5-메틸헥산산, 2,2-디메틸펜탄산, 2,3-디메틸펜탄산, 2,4-디메틸펜탄산, 3,3-디메틸펜탄산, 3,4-디메틸펜탄산, 4,4-디메틸펜탄산, 2-에틸펜탄산, 3-에틸펜탄산 및 2-에틸-3-메틸부탄산에서 선택되는 1~13종의 조합；
(ii) 부탄산, 2-메틸프로판산, 펜탄산, 2-메틸부탄산, 3-메틸부탄산, 2,2-디메틸프로판산, 2-메틸펜탄산, 3-메틸펜탄산, 4-메틸펜탄산, 2,2-디메틸부탄산, 2,3-디메틸부탄산, 3,3-디메틸부탄산 및 헥산산에서 선택되는 1~13종과, 2-메틸헵탄산, 3-메틸헵탄산, 4-메틸헵탄산, 5-메틸헵탄산, 6-메틸헵탄산, 2,2-디메틸헥산산, 3,3-디메틸헥산산, 4,4-디메틸헥산산, 5,5-디메틸헥산산, 2,3-디메틸헥산산, 2,4-디메틸헥산산, 2,5-디메틸헥산산, 3,4-디메틸헥산산, 3,5-디메틸헥산산, 4,5-디메틸헥산산, 2,2,3-트리메틸펜탄산, 2,3,3-트리메틸펜탄산, 2,4,4-트리메틸펜탄산, 3,4,4-트리메틸펜탄산, 2-에틸헥산산, 3-에틸헥산산, 2-프로필펜탄산, 2-메틸-2-에틸펜탄산, 2-메틸-3-에틸펜탄산 및 3-메틸-3-에틸펜탄산에서 선택되는 1~25종의 조합；
(iii) 부탄산, 2-메틸프로판산, 펜탄산, 2-메틸부탄산, 3-메틸부탄산, 2,2-디메틸프로판산, 2-메틸펜탄산, 3-메틸펜탄산, 4-메틸펜탄산, 2,2-디메틸부탄산, 2,3-디메틸부탄산, 3,3-디메틸부탄산 및 헥산산에서 선택되는 1~13종과, 2-메틸옥탄산, 3-메틸옥탄산, 4-메틸옥탄산, 5-메틸옥탄산, 6-메틸옥탄산, 7-메틸옥탄산, 8-메틸옥탄산, 2,2-디메틸헵탄산, 3,3-디메틸헵탄산, 4,4-디메틸헵탄산, 5,5-디메틸헵탄산, 6,6-디메틸헵탄산, 2,3-디메틸헵탄산, 2,4-디메틸헵탄산, 2,5-디메틸헵탄산, 2,6-디메틸헵탄산, 3,4-디메틸헵탄산, 3,5-디메틸헵탄산, 3,6-디메틸헵탄산, 4,5-디메틸헵탄산, 4,6-디메틸헵탄산, 2-에틸헵탄산, 3-에틸헵탄산, 4-에틸헵탄산, 5-에틸헵탄산, 2-프로필헥산산, 3-프로필헥산산, 2-부틸펜탄산, 2,2,3-트리메틸헥산산, 2,2,3-트리메틸헥산산, 2,2,4-트리메틸헥산산, 2,2,5-트리메틸헥산산, 2,3,4-트리메틸헥산산, 2,3,5-트리메틸헥산산, 3,3,4-트리메틸헥산산, 3,3,5-트리메틸헥산산, 3,5,5-트리메틸헥산산, 4,4,5-트리메틸헥산산, 4,5,5-트리메틸헥산산, 2,2,3,3-테트라메틸펜탄산, 2,2,3,4-테트라메틸펜탄산, 2,2,4,4-테트라메틸펜탄산, 2,3,4,4-테트라메틸펜탄산, 3,3,4,4-테트라메틸펜탄산, 2,2-디에틸펜탄산, 2,3-디에틸펜탄산, 3,3-디에틸펜탄산, 2-에틸-2,3,3-트리메틸부티르산, 3-에틸-2,2,3-트리메틸부티르산 및 2,2-디이소프로필프로피온산에서 선택되는 1~50종의 조합.
상기 다가 알코올 지방산 에스테르를 구성하는 산 구성 성분의 더욱 바람직한 예로서는, 이하의 것을 들 수 있다.
(i) 2-메틸프로판산과, 2-메틸헥산산, 3-메틸헥산산, 4-메틸헥산산, 5-메틸헥산산, 2,2-디메틸펜탄산, 2,3-디메틸펜탄산, 2,4-디메틸펜탄산, 3,3-디메틸펜탄산, 3,4-디메틸펜탄산, 4,4-디메틸펜탄산, 2-에틸펜탄산, 3-에틸펜탄산 및 2-에틸-3-메틸부탄산에서 선택되는 1~13종의 조합；
(ii) 2-메틸프로판산과, 2-메틸헵탄산, 3-메틸헵탄산, 4-메틸헵탄산, 5-메틸헵탄산, 6-메틸헵탄산, 2,2-디메틸헥산산, 3,3-디메틸헥산산, 4,4-디메틸헥산산, 5,5-디메틸헥산산, 2,3-디메틸헥산산, 2,4-디메틸헥산산, 2,5-디메틸헥산산, 3,4-디메틸헥산산, 3,5-디메틸헥산산, 4,5-디메틸헥산산, 2,2,3-트리메틸펜탄산, 2,3,3-트리메틸펜탄산, 2,4,4-트리메틸펜탄산, 3,4,4-트리메틸펜탄산, 2-에틸헥산산, 3-에틸헥산산, 2-프로필펜탄산, 2-메틸-2-에틸펜탄산, 2-메틸-3-에틸펜탄산 및 3-메틸-3-에틸펜탄산에서 선택되는 1~25종의 조합；
(iii) 2-메틸프로판산과, 2-메틸옥탄산, 3-메틸옥탄산, 4-메틸옥탄산, 5-메틸옥탄산, 6-메틸옥탄산, 7-메틸옥탄산, 8-메틸옥탄산, 2,2-디메틸헵탄산, 3,3-디메틸헵탄산, 4,4-디메틸헵탄산, 5,5-디메틸헵탄산, 6,6-디메틸헵탄산, 2,3-디메틸헵탄산, 2,4-디메틸헵탄산, 2,5-디메틸헵탄산, 2,6-디메틸헵탄산, 3,4-디메틸헵탄산, 3,5-디메틸헵탄산, 3,6-디메틸헵탄산, 4,5-디메틸헵탄산, 4,6-디메틸헵탄산, 2-에틸헵탄산, 3-에틸헵탄산, 4-에틸헵탄산, 5-에틸헵탄산, 2-프로필헥산산, 3-프로필헥산산, 2-부틸펜탄산, 2,2,3-트리메틸헥산산, 2,2,3-트리메틸헥산산, 2,2,4-트리메틸헥산산, 2,2,5-트리메틸헥산산, 2,3,4-트리메틸헥산산, 2,3,5-트리메틸헥산산, 3,3,4-트리메틸헥산산, 3,3,5-트리메틸헥산산, 3,5,5-트리메틸헥산산, 4,4,5-트리메틸헥산산, 4,5,5-트리메틸헥산산, 2,2,3,3-테트라메틸펜탄산, 2,2,3,4-테트라메틸펜탄산, 2,2,4,4-테트라메틸펜탄산, 2,3,4,4-테트라메틸펜탄산, 3,3,4,4-테트라메틸펜탄산, 2,2-디에틸펜탄산, 2,3-디에틸펜탄산, 3,3-디에틸펜탄산, 2-에틸-2,3,3-트리메틸부티르산, 3-에틸-2,2,3-트리메틸부티르산 및 2,2-디이소프로필프로피온산에서 선택되는 1~50종의 조합.
상기 다가 알코올 지방산 에스테르(A)의 함유량은, 냉동기유 전량 기준으로 50질량% 이상이며, 바람직하게는 60질량% 이상, 보다 바람직하게는 70질량% 이상, 더욱 바람직하게는 75질량% 이상이다. 본 실시형태에 따른 냉동기유는, 후술하는 바와 같이 다가 알코올 지방산 에스테르(A) 이외의 윤활유 기유나 첨가제를 함유해도 되는데, 다가 알코올 지방산 에스테르(A)가 50질량% 미만이면, 필요 점도와 상용성을 고수준으로 양립할 수 없게 된다.
본 실시형태에 따른 냉동기유에 있어서, 다가 알코올 지방산 에스테르(A)는 주로 기유로서 이용된다. 본 실시형태에 따른 냉동기유의 기유로서는, 다가 알코올 지방산 에스테르(A)만을 단독으로(즉 다가 알코올 지방산 에스테르(A)의 함유량이 100질량%) 이용해도 되는데, 이것에 더하여, 그 우수한 성능을 해지지 않을 정도로, 다가 알코올 지방산 에스테르(A) 이외의 기유를 추가로 함유해도 된다. 다가 알코올 지방산 에스테르(A) 이외의 기유로서는, 광유, 올레핀 중합체, 알킬디페닐알칸, 알킬나프타렌, 알킬벤젠 등의 탄화수소계유；다가 알코올 지방산 에스테르(A) 이외의 폴리올에스테르, 컴플렉스 에스테르, 지환식 디카복실산에스테르 등의 에스테르, 폴리글리콜, 폴리비닐에테르, 케톤, 폴리페닐에테르, 실리콘, 폴리실록산, 퍼플루오로에테르 등의 산소를 함유하는 합성유(이하, 경우에 따라 「다른 함산소 합성유」라 한다) 등을 들 수 있다.
산소를 함유하는 합성유로서는, 상기 중에서도, 다가 알코올 지방산 에스테르(A) 이외의 에스테르, 폴리글리콜, 폴리비닐에테르가 바람직하고, 특히 바람직한 것은, 다가 알코올 지방산 에스테르(A) 이외의 폴리올에스테르이다. 다가 알코올 지방산 에스테르(A) 이외의 폴리올에스테르로서는, 네오펜틸글리콜, 트리메틸올에탄, 트리메틸올프로판, 트리메틸올부탄, 펜타에리스리톨, 디펜타에리스리톨 등의 다가 알코올과 지방산의 에스테르를 들 수 있고, 특히 바람직한 것은, 네오펜틸글리콜과 지방산과 에스테르, 펜타에리스리톨과 지방산과 에스테르 및 디펜타에리스리톨과 지방산의 에스테르이다.
네오펜틸글리콜에스테르로서는, 네오펜틸글리콜과 탄소수 5~9의 지방산의 에스테르인 것이 바람직하다. 이러한 네오펜틸글리콜에스테르로서는, 구체적으로는 예를 들면, 네오펜틸글리콜디3,5,5-트리메틸헥사노에이트, 네오펜틸글리콜디2-에틸헥사노에이트, 네오펜틸글리콜디2-메틸헥사노에이트, 네오펜틸글리콜디2-에틸펜타노에이트, 네오펜틸글리콜과 2-메틸헥산산·2-에틸펜탄산의 에스테르, 네오펜틸글리콜과 3-메틸헥산산·5-메틸헥산산의 에스테르, 네오펜틸글리콜과 2-메틸헥산산·2-에틸헥산산의 에스테르, 네오펜틸글리콜과 3,5-디메틸헥산산·4,5-디메틸헥산산·3,4-디메틸헥산산의 에스테르, 네오펜틸글리콜디펜타노에이트, 네오펜틸글리콜디2-에틸부타노에이트, 네오펜틸글리콜디2-메틸펜타노에이트, 네오펜틸글리콜디2-메틸부타노에이트, 네오펜틸글리콜디3-메틸부타노에이트 등을 들 수 있다.
펜타에리스리톨에스테르로서는, 펜타에리스리톨과 탄소수 5~9의 지방산의 에스테르가 바람직하다. 이러한 펜타에리스리톨에스테르로서는, 구체적으로는, 펜타에리스리톨과, 펜탄산, 2-메틸부탄산, 3-메틸부탄산, 헥산산, 2-메틸펜탄산, 2-에틸부탄산, 2-에틸펜탄산, 2-메틸헥산산, 3,5,5-트리메틸헥산산 및 2-에틸헥산산에서 선택되는 1종 이상의 지방산의 에스테르를 들 수 있다.
디펜타에리스리톨에스테르로서는, 디펜타에리스리톨과 탄소수 5~9의 지방산의 에스테르가 바람직하다. 이러한 디펜타에리스리톨에스테르로서는, 구체적으로는, 디펜타에리스리톨과, 펜탄산, 2-메틸부탄산, 3-메틸부탄산, 헥산산, 2-메틸펜탄산, 2-에틸부탄산, 2-에틸펜탄산, 2-메틸헥산산, 3,5,5-트리메틸헥산산 및 2-에틸헥산산에서 선택되는 1종 이상의 지방산의 에스테르를 들 수 있다.
본 실시형태에 따른 냉동기유가 다가 알코올 지방산 에스테르(A) 이외의 함산소 합성유를 함유하는 경우, 다가 알코올 지방산 에스테르(A) 이외의 함산소 합성유의 함유량은, 본 실시형태에 따른 냉동기유가 우수한 윤활성과 상용성을 해치지 않는 한 특별히 제한은 없으나, 다가 알코올 지방산 에스테르(A) 이외의 폴리올에스테르를 배합하는 경우, 냉동기유 전량 기준으로, 50질량% 미만인 것이 바람직하고, 45질량% 이하인 것이 보다 바람직하며, 40질량% 이하인 것이 더욱 바람직하고, 35질량% 이하인 것이 보다 더욱 바람직하고, 30질량% 이하인 것이 한층 바람직하고, 25질량% 이하인 것이 가장 바람직하며；폴리올에스테르 이외의 함산소 합성유를 배합하는 경우, 냉동기유 전량 기준으로 50질량% 미만인 것이 바람직하고, 40질량% 이하인 것이 보다 바람직하며, 30질량% 이하인 것이 더욱 바람직하다. 펜타에리스리톨 지방산 에스테르 이외의 폴리올에스테르나 다른 함산소 합성유의 배합량이 너무 많으면, 상기 효과가 충분히는 얻어지지 않는다.
또한, 다가 알코올 지방산 에스테르(A) 이외의 폴리올에스테르는, 다가 알코올의 수산기의 일부가 에스테르화되지 않고 수산기인 채 남아 있는 부분 에스테르여도 되고, 모든 수산기가 에스테르화된 완전 에스테르여도 되며, 또 부분 에스테르와 완전 에스테르의 혼합물이어도 되는데, 수산기값이, 10mgKOH/g 이하인 것이 바람직하고, 5mgKOH/g 이하인 것이 보다 바람직하고, 3mgKOH/g 이하인 것이 가장 바람직하다.
본 실시형태에 따른 냉동기 및 냉동기용 작동 유체가 다가 알코올 지방산 에스테르(A) 이외의 폴리올에스테르를 함유하는 경우, 당해 폴리올에스테르로서, 단일한 구조의 폴리올에스테르의 1종으로 이루어지는 것을 함유해도 되고, 또, 구조가 상이한 2종 이상의 폴리올에스테르의 혼합물을 함유해도 된다.
또, 다가 알코올 지방산 에스테르(A) 이외의 폴리올에스테르는, 1종의 지방산과 1종의 다가 알코올의 에스테르, 2종 이상의 지방산과 1종의 다가 알코올의 에스테르, 1종의 지방산과 2종 이상의 다가 알코올의 에스테르, 2종 이상의 지방산과 2종 이상의 다가 알코올의 에스테르 중 어느 하나여도 된다.
본 실시형태에 따른 냉동기유는, 다가 알코올 지방산 에스테르(A)만으로 이루어지는 것이어도 되고, 또, 다가 알코올 지방산 에스테르(A)와 그 외의 기유로 이루어지는 것이어도 되는데, 후술하는 각종 첨가제를 추가로 함유해도 된다. 또, 본 실시형태에 따른 냉동기용 작동 유체에 있어서도, 각종 첨가제를 추가로 함유해도 된다. 또한, 이하의 설명에 있어서, 첨가제의 함유량에 대해서는, 냉동기유 전량을 기준으로 하여 나타내는데, 냉동기용 작동 유체에 있어서의 이들 성분의 함유량은, 냉동기유 전량을 기준으로 한 경우에 후술하는 바람직한 범위 내가 되도록 선정하는 것이 바람직하다.
본 실시형태에 따른 냉동기유 및 냉동기용 작동 유체의 내마모성, 내하중성을 더욱 개량하기 위해서, 인산에스테르, 산성 인산에스테르, 티오인산에스테르, 산성 인산에스테르의 아민염, 염소화 인산에스테르 및 아인산에스테르로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종의 인 화합물을 배합할 수 있다. 이들 인 화합물은, 인산 또는 아인산과 알칸올, 폴리에테르형 알코올의 에스테르 혹은 그 유도체이다.
구체적으로는 예를 들면, 인산에스테르로서는, 트리부틸포스페이트, 트리펜틸포스페이트, 트리헥실포스페이트, 트리헵틸포스페이트, 트리옥틸포스페이트, 트리노닐포스페이트, 트리데실포스페이트, 트리운데실포스페이트, 트리도데실포스페이트, 트리트리데실포스페이트, 트리테트라데실포스페이트, 트리펜타데실포스페이트, 트리헥사데실포스페이트, 트리헵타데실포스페이트, 트리옥타데실포스페이트, 트리올레일포스페이트, 트리페닐포스페이트, 트리크레실포스페이트, 트리크실레닐포스페이트, 크레실디페닐포스페이트, 크실레닐디페닐포스페이트 등을 들 수 있다.
산성 인산에스테르로서는, 모노부틸애시드포스페이트, 모노펜틸애시드포스페이트, 모노헥실애시드포스페이트, 모노헵틸애시드포스페이트, 모노옥틸애시드포스페이트, 모노노닐애시드포스페이트, 모노데실애시드포스페이트, 모노운데실애시드포스페이트, 모노도데실애시드포스페이트, 모노트리데실애시드포스페이트, 모노테트라데실애시드포스페이트, 모노펜타데실애시드포스페이트, 모노헥사데실애시드포스페이트, 모노헵타데실애시드포스페이트, 모노옥타데실애시드포스페이트, 모노올레일애시드포스페이트, 디부틸애시드포스페이트, 디펜틸애시드포스페이트, 디헥실애시드포스페이트, 디헵틸애시드포스페이트, 디옥틸애시드포스페이트, 디노닐애시드포스페이트, 디데실애시드포스페이트, 디운데실애시드포스페이트, 디도데실애시드포스페이트, 디트리데실애시드포스페이트, 디테트라데실애시드포스페이트, 디펜타데실애시드포스페이트, 디헥사데실애시드포스페이트, 디헵타데실애시드포스페이트, 디옥타데실애시드포스페이트, 디올레일애시드포스페이트 등을 들 수 있다.
티오인산에스테르로서는, 트리부틸포스포로티오네이트, 트리펜틸포스포로티오네이트, 트리헥실포스포로티오네이트, 트리헵틸포스포로티오네이트, 트리옥틸포스포로티오네이트, 트리노닐포스포로티오네이트, 트리데실포스포로티오네이트, 트리운데실포스포로티오네이트, 트리도데실포스포로티오네이트, 트리트리데실포스포로티오네이트, 트리테트라데실포스포로티오네이트, 트리펜타데실포스포로티오네이트, 트리헥사데실포스포로티오네이트, 트리헵타데실포스포로티오네이트, 트리옥타데실포스포로티오네이트, 트리올레일포스포로티오네이트, 트리페닐포스포로티오네이트, 트리크레실포스포로티오네이트, 트리크실레닐포스포로티오네이트, 크레실디페닐포스포로티오네이트, 크실레닐디페닐포스포로티오네이트 등을 들 수 있다.
산성 인산에스테르의 아민염으로서는, 산성 인산에스테르와, 탄소수 1~24, 바람직하게는 5~18의 1~3급의 직쇄 또는 분기 알킬기의 아민의 아민염을 들 수 있다.
산성 인산에스테르의 아민염을 구성하는 아민으로서는, 직쇄 또는 분기의 메틸아민, 에틸아민, 프로필아민, 부틸아민, 펜틸아민, 헥실아민, 헵틸아민, 옥틸아민, 노닐아민, 데실아민, 운데실아민, 도데실아민, 트리데실아민, 테트라데실아민, 펜타데실아민, 헥사데실아민, 헵타데실아민, 옥타데실아민, 올레일아민, 테트라코실아민, 디메틸아민, 디에틸아민, 디프로필아민, 디부틸아민, 디펜틸아민, 디헥실아민, 디헵틸아민, 디옥틸아민, 디노닐아민, 디데실아민, 디운데실아민, 디도데실아민, 디트리데실아민, 디테트라데실아민, 디펜타데실아민, 디헥사데실아민, 디헵타데실아민, 디옥타데실아민, 디올레일아민, 디테트라코실아민, 트리메틸아민, 트리에틸아민, 트리프로필아민, 트리부틸아민, 트리펜틸아민, 트리헥실아민, 트리헵틸아민, 트리옥틸아민, 트리노닐아민, 트리데실아민, 트리운데실아민, 트리도데실아민, 트리트리데실아민, 트리테트라데실아민, 트리펜타데실아민, 트리헥사데실아민, 트리헵타데실아민, 트리옥타데실아민, 트리올레일아민, 트리테트라코실아민등의 아민과의 염을 들 수 있다. 아민은 단독의 화합물이어도, 2종 이상의 화합물의 혼합물이어도 된다.
염소화 인산에스테르로서는, 트리스·디클로로프로필포스페이트, 트리스·클로로에틸포스페이트, 트리스·클로로페닐포스페이트, 폴리옥시알킬렌·비스[디(클로로알킬)]포스페이트 등을 들 수 있다. 아인산에스테르로서는, 디부틸포스파이트, 디펜틸포스파이트, 디헥실포스파이트, 디헵틸포스파이트, 디옥틸포스파이트, 디노닐포스파이트, 디데실포스파이트, 디운데실포스파이트, 디도데실포스파이트, 디올레일포스파이트, 디페닐포스파이트, 디크레실포스파이트, 트리부틸포스파이트, 트리펜틸포스파이트, 트리헥실포스파이트, 트리헵틸포스파이트, 트리옥틸포스파이트, 트리노닐포스파이트, 트리데실포스파이트, 트리운데실포스파이트, 트리도데실포스파이트, 트리올레일포스파이트, 트리페닐포스파이트, 트리크레실포스파이트 등을 들 수 있다. 또, 이들 혼합물도 사용할 수 있다.
본 실시형태에 따른 냉동기유 및 냉동기용 작동 유체가 상기 인 화합물을 함유하는 경우, 인 화합물의 함유량은 특별히 제한되지 않으나, 냉동기유 전량 기준(기유와 전체 배합 첨가제의 합계량 기준)으로, 0.01~5.0질량%인 것이 바람직하고, 0.02~3.0질량%인 것이 보다 바람직하다. 또한, 상기 인 화합물은 1종을 단독으로 이용해도 되고, 2종 이상을 병용해도 된다.
또, 본 실시형태에 따른 냉동기유 및 냉동기용 작동 유체는, 그 열·화학적 안정성을 추가로 개량하기 위해서, 테르펜 화합물을 첨가할 수 있다. 본 개시에서 말하는 「테르펜 화합물」이란, 이소프렌이 중합된 화합물 및 이들의 유도체를 의미하고, 이소프렌의 2~8량체가 바람직하게 이용된다. 테르펜 화합물로서는, 구체적으로는, 게라니올, 네롤, 리날롤, 시트랄(게라니알을 포함한다), 시트로넬롤, 멘톨, 리모넨, 테르피네롤, 카르본, 요논, 투존, 장뇌(캠퍼), 보르네올 등의 모노테르펜, 파르네센, 파르네솔, 네롤리돌, 유약 호르몬, 후물렌, 캐리오필렌, 엘레멘, 카디놀, 카디넨, 투틴 등의 세스퀴테르펜, 게라닐게라니올, 피톨, 아비에트산, 피마라디엔, 다프네톡신, 타키솔, 피마르산 등의 디테르펜, 게라닐파르네센 등의 세스타테르펜, 스쿠알렌, 리모닌, 카멜리아게닌, 호팬, 라노스테롤 등의 트리테르펜, 카로디노이드 등의 테트라테르펜 등을 들 수 있다.
이들 테르펜 화합물 중에서도, 모노테르펜, 세스퀴테르펜, 디테르펜이 바람직하고, 세스퀴테르펜이 보다 바람직하고, α파르네센(3,7,11-트리메틸도데카-1,3,6,10-테트라엔) 및/또는 β파르네센(7,11-디메틸-3-메틸리덴도데카-1,6,10-트리엔)이 특히 바람직하다. 본 개시에 있어서, 테르펜 화합물은, 1종을 단독으로 이용해도 되고, 2종 이상을 조합하여 이용해도 된다.
본 실시형태에 따른 냉동기유에 있어서의 테르펜 화합물의 함유량은 특별히 제한되지 않으나, 냉동기유 전량 기준으로, 바람직하게는 0.001~10질량%, 보다 바람직하게는 0.01~5질량%, 더욱 바람직하게는 0.05~3질량%이다. 테르펜 화합물의 함유량이 0.001질량% 미만이면 열·화학적 안정성의 향상 효과가 불충분해지는 경향이 있고, 또, 10질량%를 초과하면 윤활성이 불충분해지는 경향이 있다. 또, 본 실시형태에 따른 냉동기용 작동 유체에 있어서의 테르펜 화합물의 함유량에 대해서는, 냉동기유 전량을 기준으로 한 경우에 상기의 바람직한 범위 내가 되도록 선정하는 것이 바람직하다.
또, 본 실시형태에 따른 냉동기유 및 냉동기용 작동 유체는, 그 열·화학적 안정성을 추가로 개량하기 위해서, 페닐글리시딜에테르형 에폭시 화합물, 알킬글리시딜에테르형 에폭시 화합물, 글리시딜에스테르형 에폭시 화합물, 알릴옥시란 화합물, 알킬옥시란 화합물, 지환식 에폭시 화합물, 에폭시화 지방산 모노에스테르 및 에폭시화 식물유에서 선택되는 적어도 1종의 에폭시 화합물을 함유할 수 있다.
페닐글리시딜에테르형 에폭시 화합물로서는, 구체적으로는, 페닐글리시딜에테르 또는 알킬페닐글리시딜에테르를 예시할 수 있다. 여기서 말하는 알킬페닐글리시딜에테르란, 탄소수 1~13의 알킬기를 1~3개 갖는 것을 들 수 있고, 그 중에서도 탄소수 4~10의 알킬기를 1개 갖는 것, 예를 들면 n-부틸페닐글리시딜에테르, i-부틸페닐글리시딜에테르, sec-부틸페닐글리시딜에테르, tert-부틸페닐글리시딜에테르, 펜틸페닐글리시딜에테르, 헥실페닐글리시딜에테르, 헵틸페닐글리시딜에테르, 옥틸페닐글리시딜에테르, 노닐페닐글리시딜에테르, 데실페닐글리시딜에테르 등을 바람직한 것으로서 예시할 수 있다.
알킬글리시딜에테르형 에폭시 화합물로서는, 구체적으로는, 데실글리시딜에테르, 운데실글리시딜에테르, 도데실글리시딜에테르, 트리데실글리시딜에테르, 테트라데실글리시딜에테르, 2-에틸헥실글리시딜에테르, 네오펜틸글리콜디글리시딜에테르, 트리메틸올프로판트리글리시딜에테르, 펜타에리스리톨테트라글리시딜에테르, 1,6-헥산디올디글리시딜에테르, 소르비톨폴리글리시딜에테르, 폴리알킬렌글리콜모노글리시딜에테르, 폴리알킬렌글리콜디글리시딜에테르 등을 예시할 수 있다.
글리시딜에스테르형 에폭시 화합물로서는, 구체적으로는, 페닐글리시딜에스테르, 알킬글리시딜에스테르, 알케닐글리시딜에스테르 등을 들 수 있고, 바람직한 것으로서는, 글리시딜-2,2-디메틸옥타노에이트, 글리시딜벤조에이트, 글리시딜아크릴레이트, 글리시딜메타크릴레이트 등을 예시할 수 있다.
알릴옥시란 화합물로서는, 구체적으로는, 1,2-에폭시스티렌, 알킬-1,2-에폭시스티렌 등을 예시할 수 있다.
알킬옥시란 화합물로서는, 구체적으로는, 1,2-에폭시부탄, 1,2-에폭시펜탄, 1,2-에폭시헥산, 1,2-에폭시헵탄, 1,2-에폭시옥탄, 1,2-에폭시노난, 1,2-에폭시데칸, 1,2-에폭시운데칸, 1,2-에폭시도데칸, 1,2-에폭시트리데칸, 1,2-에폭시테트라데칸, 1,2-에폭시펜타데칸, 1,2-에폭시헥사데칸, 1,2-에폭시헵타데칸, 1,1,2-에폭시옥타데칸, 2-에폭시노나데칸, 1,2-에폭시에이코산 등을 예시할 수 있다.
지환식 에폭시 화합물로서는, 구체적으로는, 1,2-에폭시시클로헥산, 1,2-에폭시시클로펜탄, 3,4-에폭시시클로헥실메틸-3,4-에폭시시클로헥산카복시레이트, 비스(3,4-에폭시시클로헥실메틸)아디페이트, 엑소-2,3-에폭시노보난, 비스(3,4-에폭시-6-메틸시클로헥실메틸)아디페이트, 2-(7-옥사비시클로[4.1.0]헵토-3-일)-스피로(1,3-디옥산-5,3'-[7]옥사비시클로[4.1.0]헵탄, 4-(1'-메틸에폭시에틸)-1,2-에폭시-2-메틸시클로헥산, 4-에폭시에틸-1,2-에폭시시클로헥산 등을 예시할 수 있다.
에폭시화 지방산 모노에스테르로서는, 구체적으로는, 에폭시화된 탄소수 12~20의 지방산과 탄소수 1~8의 알코올 또는 페놀, 알킬페놀의 에스테르 등을 예시할 수 있다. 특히 에폭시스테아르산의 부틸, 헥실, 벤질, 시클로헥실, 메톡시에틸, 옥틸, 페닐 및 부틸페닐에스테르가 바람직하게 이용된다.
에폭시화 식물유로서는, 구체적으로는, 대두유, 아마씨유, 면실유 등의 식물유의 에폭시 화합물 등을 예시할 수 있다.
이들 에폭시 화합물 중에서도 바람직한 것은, 페닐글리시딜에테르형 에폭시 화합물, 알킬글리시딜에테르형 에폭시 화합물, 글리시딜에스테르형 에폭시 화합물, 및 지환식 에폭시 화합물이다.
본 실시형태에 따른 냉동기유 및 냉동기용 작동 유체가 상기 에폭시 화합물을 함유하는 경우, 에폭시 화합물의 함유량은 특별히 제한되지 않으나, 냉동기유 전량 기준으로, 0.01~5.0질량%인 것이 바람직하고, 0.1~3.0질량%인 것이 보다 바람직하다. 또한, 상기 에폭시 화합물은, 1종을 단독으로 이용해도 되고, 2종 이상을 병용해도 된다.
또한, 다가 알코올 지방산 에스테르(A)를 포함하는 냉동기유의 40℃에 있어서의 동점도는, 바람직하게는 20~80mm2/s, 보다 바람직하게는 25~75mm2/s, 가장 바람직하게는 30~70mm2/s로 할 수 있다. 또, 100℃에 있어서의 동점도는 바람직하게는 2~20mm2/s, 보다 바람직하게는 3~10mm2/s로 할 수 있다. 동점도가 상기 하한값 이상인 경우에는 냉동기유로서 필요한 점도를 확보하기 쉽고, 한편, 상기 상한값 이하인 경우에는 냉매 조성물로서 디플루오로메탄이 포함되어 있는 경우의 당해 디플루오로메탄과의 상용성을 충분하게 할 수 있다.
또, 다가 알코올 지방산 에스테르(A)를 포함하는 냉동기유의 체적 저항률은 특별히 한정되지 않으나, 바람직하게는 1.0×1012Ω·cm 이상, 보다 바람직하게는 1.0×1013Ω·cm 이상, 가장 바람직하게는 1.0×1014Ω·cm 이상으로 할 수 있다. 특히, 밀폐형의 냉동기용으로 이용하는 경우에는 높은 전기 절연성이 필요해지는 경향이 있다. 또한, 체적 저항률이란, JIS C 2101 「전기 절연유 시험 방법」에 준거하여 측정한 25℃에서의 값을 의미한다.
또, 다가 알코올 지방산 에스테르(A)를 포함하는 냉동기유의 수분 함유량은 특별히 한정되지 않으나, 냉동기유 전량 기준으로 바람직하게는 200ppm 이하, 보다 바람직하게는 100ppm 이하, 가장 바람직하게는 50ppm 이하로 할 수 있다. 특히 밀폐형의 냉동기용으로 이용하는 경우에는, 냉동기유의 열·화학적 안정성이나 전기 절연성에 대한 영향의 관점에서, 수분 함유량이 적은 것이 요구된다.
또, 다가 알코올 지방산 에스테르(A)를 포함하는 냉동기유의 산가는 특별히 한정되지 않으나, 냉동기 또는 배관에 이용되고 있는 금속으로의 부식을 방지하기 위해서, 바람직하게는 0.1mgKOH/g 이하, 보다 바람직하게는 0.05mgKOH/g 이하로 할 수 있다. 또한, 본 개시에 있어서, 산가란, JIS K 2501 「석유 제품 및 윤활유 1중화값 시험 방법」에 준거하여 측정한 산가를 의미한다.
또, 다가 알코올 지방산 에스테르(A)를 포함하는 냉동기유의 회분은 특별히 한정되지 않으나, 냉동기유의 열·화학적 안정성을 높이고 슬러지 등의 발생을 억제하기 위해서, 바람직하게는 100ppm 이하, 보다 바람직하게는 50ppm 이하로 할 수 있다. 또한, 회분이란, JIS K 2272 「원유 및 석유 제품의 회분 및 황산 회분 시험 방법」에 준거하여 측정한 회분의 값을 의미한다.
(컴플렉스 에스테르유)
컴플렉스 에스테르유란, 지방산 및 이염기산과, 1가 알코올 및 폴리올의 에스테르이다. 지방산, 이염기산, 1가 알코올, 폴리올로서는, 상술한 것과 동일한 것을 이용할 수 있다.
지방산으로서는, 상기 폴리올에스테르의 지방산으로 나타낸 것을 들 수 있다.
이염기산으로서는, 옥살산, 말론산, 숙신산, 글루타르산, 아디프산, 피멜산, 수베르산, 아젤라산, 세박산, 프탈산, 이소프탈산, 테레프탈산 등을 들 수 있다.
폴리올로서는, 상기 폴리올에스테르의 다가 알코올로서 나타낸 것을 들 수 있다. 컴플렉스 에스테르는, 이들의 지방산, 이염기산, 폴리올의 에스테르이며, 각각 단일 성분이어도 되고, 복수 성분으로 이루어지는 에스테르여도 된다.
(폴리올 탄산 에스테르유)
폴리올 탄산 에스테르유란, 탄산과 폴리올의 에스테르이다.
폴리올로서는, 상술한 것과 동일한 디올이나 폴리올을 들 수 있다.
또, 폴리올 탄산에스테르유로서는, 환상 알킬렌카보네이트의 개환 중합체여도 된다.
(2-1-2) 에테르계 냉동기유
에테르계 냉동기유로서는, 폴리비닐에테르유, 폴리옥시알킬렌유 등을 들 수 있다.
(폴리비닐에테르유)
폴리비닐에테르유로서는, 비닐에테르 모노머의 중합체, 비닐에테르 모노머와 올레핀성 이중 결합을 갖는 탄화수소 모노머의 공중합체, 올레핀성 이중 결합과 폴리옥시알킬렌쇄를 갖는 모노머와 비닐에테르 모노머의 공중합체 등을 들 수 있다.
폴리비닐에테르유의 탄소/산소 몰비는, 2 이상 7.5 이하인 것이 바람직하고, 2.5 이상 5.8 이하인 것이 보다 바람직하다. 탄소/산소 몰비가 당해 범위보다 낮으면 흡습성이 높아지고, 당해 범위보다 높으면 상용성이 저하된다. 또, 폴리비닐에테르의 중량 평균 분자량은, 바람직하게는 200 이상 3000 이하, 보다 바람직하게는 500 이상 1500 이하이다.
폴리비닐에테르유는, 유동점이 -30℃ 이하인 것이 바람직하다. 폴리비닐에테르유는, 20℃에 있어서의 표면 장력이 0.02N/m 이상 0.04N/m 이하인 것이 바람직하다. 폴리비닐에테르유는, 15℃에 있어서의 밀도가 0.8g/cm3 이상 1.8g/cm3 이하인 것이 바람직하다. 폴리비닐에테르유는, 온도 30℃, 상대 습도 90%에 있어서의 포화 수분량이 2000ppm 이상인 것이 바람직하다.
냉동기유에 있어서는, 폴리비닐에테르가 주성분으로서 포함되어 있어도 된다. 냉매에 HFO-1234yf가 포함되어 있는 경우에는, 냉동기유의 주성분인 폴리비닐에테르가, 당해 HFO-1234yf에 대해 상용성을 갖고 있고, 냉동기유의 40℃에 있어서의 동점도가 400mm2/s 이하이면, HFO-1234yf가, 냉동기유에 어느 정도 용해된다. 또, 냉동기유의 유동점이 -30℃ 이하인 경우에는, 냉매 회로에 있어서 냉매 조성물이나 냉동기유가 저온이 되는 부위에 있어서도 냉동기유의 유동성을 확보하기 쉽다. 또, 냉동기유의 20℃에 있어서의 표면 장력이 0.04N/m 이하인 경우에는, 압축기로부터 토출된 냉동기유가 냉매 조성물에 의해 흘러나오기 어려워지는 큰 기름 방울이 되기 어렵다. 이 때문에, 압축기로부터 토출된 냉동기유는, HFO-1234yf에 용해되어 HFO-1234yf와 함께 압축기로 복귀되기 쉽다.
또, 냉동기유의 40℃에 있어서의 동점도가 30mm2/s 이상인 경우에는, 동점도가 너무 낮아 유막 강도가 불충분해지는 것이 억제되어, 윤활 성능을 확보하기 쉽다. 또, 냉동기유의 20℃에 있어서의 표면 장력이 0.02N/m 이상인 경우에는, 압축기 내의 가스 냉매 중에서 작은 기름 방울이 되기 어려워, 압축기로부터 다량으로 냉동기유가 토출되는 것을 억제할 수 있다. 이 때문에, 압축기에 있어서의 냉동기유의 저류량을 충분히 확보하기 쉽다.
또, 냉동기유의 포화 수분량이, 온도 30℃/상대 습도 90%에 있어서 2000ppm 이상인 경우에는, 냉동기유의 흡습성을 비교적 높은 것으로 할 수 있다. 이에 의해, 냉매에 HFO-1234yf가 포함되어 있는 경우에는, HFO-1234yf 중의 수분을 냉동기유에 의해 어느 정도 포착하는 것이 가능해진다. HFO-1234yf는, 함유되는 수분의 영향에 의해, 변질/열화되기 쉬운 분자 구조를 갖는다. 따라서, 냉동기유에 의한 흡습 효과에 의해, 이러한 열화를 억제할 수 있다.
또한, 냉매 회로를 흐르는 냉매와 접촉 가능해지는 시일부나 슬라이드부에 소정의 수지제 기능 부품이 배치되어 있는 경우로서, 당해 수지제 기능 부품이, 폴리테트라플루오로에틸렌, 폴리페닐렌술파이드, 페놀 수지, 폴리아미드 수지, 클로로프렌 고무, 실리콘 고무, 수소화니트릴 고무, 불소 고무, 히드린 고무 중 어느 하나로 구성되어 있는 경우에는, 냉동기유의 아닐린점은, 당해 수지제 기능 부품과의 적합성을 고려하여, 그 수치 범위를 설정하는 것이 바람직하다. 이와 같이 아닐린점을 설정함으로써, 예를 들면 수지제 기능 부품을 구성하는 베어링과 냉동기유의 적합성이 향상된다. 구체적으로, 아닐린점이 너무 작으면, 냉동기유가 베어링 등에 침투하기 쉬워지고, 베어링 등이 팽윤하기 쉬워진다. 한편, 아닐린점이 너무 크면, 냉동기유가 베어링 등에 침투하기 어려워지고, 베어링 등이 수축하기 쉬워진다. 따라서, 냉동기유의 아닐린점을 소정의 수치 범위로 함으로써, 베어링 등의 팽윤/수축 변형을 방지할 수 있다. 여기서, 예를 들면 각 베어링 등이 팽윤/축소 변형해버리면, 슬라이드부에서의 간극(갭)을 원하는 길이로 유지할 수 없다. 그 결과, 슬라이드 저항의 증대나 슬라이드부의 강성의 저하를 초래할 우려가 있다. 그러나, 상기와 같이 냉동기유의 아닐린점을 소정의 수치 범위로 함으로써, 베어링 등의 팽윤/축소 변형이 억제되므로, 이러한 문제점을 회피할 수 있다.
비닐에테르 모노머는, 1종을 단독으로 이용해도 되고, 2종 이상을 조합하여 이용해도 된다. 올레핀성 이중 결합을 갖는 탄화수소 모노머로서는, 에틸렌, 프로필렌, 각종 부텐, 각종 펜텐, 각종 헥센, 각종 헵텐, 각종 옥텐, 디이소부틸렌, 트리이소부틸렌, 스티렌, α-메틸스티렌, 각종 알킬 치환 스티렌 등을 들 수 있다. 올레핀성 이중 결합을 갖는 탄화수소 모노머는, 1종을 단독으로 이용해도 되고, 2종 이상을 조합하여 이용해도 된다.
폴리비닐에테르 공중합체는, 블록 또는 랜덤 공중합체 중 어느 하나여도 된다. 폴리비닐에테르유는, 1종을 단독으로 이용해도 되고, 2종 이상을 조합하여 이용해도 된다.
바람직하게 이용되는 폴리비닐에테르유는, 하기 일반식 (1)로 표시되는 구조 단위를 갖는다.
Figure pct00162
(식 중, R1, R2 및 R3은 동일해도 되고 상이해도 되며, 각각 수소 원자 또는 탄소수 1~8의 탄화수소기를 나타내고, R4는 탄소수 1~10의 2가의 탄화수소기 또는 탄소수 2~20의 2가의 에테르 결합 산소 함유 탄화수소기를 나타내고, R5는 탄소수 1~20의 탄화수소기를 나타내고, m은 상기 폴리비닐에테르에 대한 m의 평균값이 0~10이 되는 수를 나타내고, R1~R5는 구조 단위마다 동일해도 되고 상이해도 되며, 1의 구조 단위에 있어서 m이 2 이상인 경우에는, 복수의 R4O는 동일해도 되고 상이해도 된다.)
상기 일반식 (1)에 있어서의 R1, R2 및 R3은, 적어도 1개가 수소 원자, 특히는 전체가 수소 원자인 것이 바람직하다. 일반식 (1)에 있어서의 m은 0 이상 10 이하, 특히 0 이상 5 이하가, 더욱이는 0인 것이 바람직하다. 일반식 (1)에 있어서의 R5는 탄소수 1~20의 탄화수소기를 나타내는데, 이 탄화수소기로서는, 구체적으로는 메틸기, 에틸기, n-프로필기, 이소프로필기, n-부틸기, 이소부틸기, sec-부틸기, tert-부틸기, 각종 펜틸기, 각종 헥실기, 각종 헵틸기, 각종 옥틸기의 알킬기, 시클로펜틸기, 시클로헥실기, 각종 메틸시클로헥실기, 각종 에틸시클로헥실기, 각종 디메틸시클로헥실기 등의 시클로알킬기, 페닐기, 각종 메틸페닐기, 각종 에틸페닐기, 각종 디메틸페닐기의 아릴기, 벤질기, 각종 페닐에틸기, 각종 메틸벤질기의 아릴알킬기를 나타낸다. 또한, 알킬기, 시클로알킬기, 페닐기, 아릴기, 아릴알킬기 중에서도, 알킬기, 특히는 탄소수 1 이상 5 이하의 알킬기가 바람직하다. 또한, 상기 폴리비닐에테르유로서는, R5의 탄소수가 1 또는 2의 알킬기인 폴리비닐에테르유：R5의 탄소수가 3 또는 4의 알킬기인 폴리비닐에테르유의 비율이, 40%:60%~100%:0%로 포함되어 있는 것이 바람직하다.
본 실시형태에 있어서의 폴리비닐에테르유는, 일반식 (1)로 표시되는 구조 단위가 동일한 단독 중합체여도, 2종 이상의 구조 단위로 구성되는 공중합체여도 된다. 공중합체는 블록 공중합체 또는 랜덤 공중합체 중 어느 하나여도 된다.
본 실시형태에 따른 폴리비닐에테르유는, 상기 일반식 (1)로 표시되는 구조 단위만으로 구성되는 것이어도 되는데, 하기 일반식 (2)로 표시되는 구조 단위를 추가로 포함하는 공중합체여도 된다. 이 경우, 공중합체는 블록 공중합체 또는 랜덤 공중합체 중 어느 하나여도 된다.
Figure pct00163
(식 중, R6~R9는 서로 동일해도 되고 상이해도 되며, 각각 수소 원자 또는 탄소수 1~20의 탄화수소기를 나타낸다.)
비닐에테르계 모노머로서는, 하기 일반식 (3)의 화합물을 들 수 있다.
Figure pct00164
(식 중, R1, R2, R3, R4, R5 및 m은, 각각 일반식 (1) 중의 R1, R2, R3, R4, R5 및 m과 동일한 정의 내용을 나타낸다.)
상기 폴리비닐에테르계 화합물에 대응하는 각종의 것이 있는데, 예를 들면, ?1-부텐；2-이소프로폭시-1-부텐；2-n-부톡시-1-부텐；2-이소부톡시-1-부텐；2-sec-부톡시-1-부텐；2-tert-부톡시-1-부텐；2-메톡시-2-부텐；2-에톡시-2-부텐；2-n-프로폭시-2-부텐；2-이소프로폭시-2-부텐；2-n-부톡시-2-부텐；2-이소부톡시-2-부텐；2-sec-부톡시-2-부텐；2-tert-부톡시-2-부텐 등을 들 수 있다. 이들 비닐에테르계 모노머는 공지의 방법에 의해 제조할 수 있다.
상기 일반식 (1)로 표시되는 구성 단위를 갖는 폴리비닐에테르계 화합물은, 그 말단을 본 개시예에 나타내는 방법 및 공지의 방법에 의해, 원하는 구조로 변환할 수 있다. 변환하는 기로서는, 포화의 탄화수소, 에테르, 알코올, 케톤, 아미드, 니트릴 등을 들 수 있다.
폴리비닐에테르계 화합물로서는, 다음의 말단 구조를 갖는 것이 바람직하다.
Figure pct00165
(식 중, R11, R21 및 R31은 서로 동일해도 되고 상이해도 되며, 각각 수소 원자 또는 탄소수 1~8의 탄화수소기를 나타내고, R41은 탄소수 1~10의 2가의 탄화수소기 또는 탄소수 2~20의 2가의 에테르 결합 산소 함유 탄화수소기를 나타내고, R51은 탄소수 1~20의 탄화수소기를 나타내고, m은 폴리비닐에테르에 대한 m의 평균값이 0~10이 되는 수를 나타내고, m이 2 이상인 경우에는, 복수의 R41O는 동일해도 되고 상이해도 된다.)
Figure pct00166
(식 중, R61, R71, R81 및 R91은 서로 동일해도 되고 상이해도 되며, 각각 수소 원자 또는 탄소수 1~20의 탄화수소기를 나타낸다.)
Figure pct00167
(식 중, R12, R22 및 R32는 서로 동일해도 되고 상이해도 되며, 각각 수소 원자 또는 탄소수 1~8의 탄화수소기를 나타내고, R42는 탄소수 1~10의 2가의 탄화수소기 또는 탄소수 2~20의 2가의 에테르 결합 산소 함유 탄화수소기를 나타내고, R52는 탄소수 1~20의 탄화수소기를 나타내고, m은 폴리비닐에테르에 대한 m의 평균값이 0~10이 되는 수를 나타내고, m이 2 이상인 경우에는, 복수의 R42O는 동일해도 되고 상이해도 된다.)
Figure pct00168
(식 중, R62, R72, R82 및 R92는 서로 동일해도 되고 상이해도 되며, 각각 수소 원자 또는 탄소수 1~20의 탄화수소기를 나타낸다.)
Figure pct00169
(식 중, R13, R23 및 R33은 서로 동일해도 되고 상이해도 되며, 각각 수소 원자 또는 탄소수 1~8의 탄화수소기를 나타낸다.)
본 실시형태에 있어서의 폴리비닐에테르유는, 상기한 모노머를 라디칼 중합, 양이온 중합, 방사선 중합 등에 의해 제조할 수 있다. 중합 반응 종료 후, 필요에 따라 통상의 분리·정제 방법을 실시함으로써, 목적으로 하는 일반식 (1)로 표시되는 구조 단위를 갖는 폴리비닐에테르계 화합물이 얻어진다.
(폴리옥시알킬렌유)
폴리옥시알킬렌유로서는, 탄소수 2~4의 알킬렌옥시드(에틸렌옥시드, 프로필렌옥시드 등)를, 물이나 수산기 함유 화합물을 개시제로서 중합시키는 방법 등에 의해 얻어진 폴리옥시알킬렌 화합물을 들 수 있다. 또, 폴리옥시알킬렌 화합물의 수산기를 에테르화 또는 에스테르화한 것이어도 된다. 폴리옥시알킬렌유 중의 옥시알킬렌 단위는, 1분자 중에 있어서 동일해도 되고, 2종 이상의 옥시알킬렌 단위가 포함되어 있어도 된다. 1분자 중에 적어도 옥시프로필렌 단위가 포함되는 것이 바람직하다.
구체적인 폴리옥시알킬렌유로서는, 예를 들면 다음의 일반식 (9)
R101-[(OR102)k-OR103]l … (9)
(식 중, R101은 수소 원자, 탄소수 1~10의 알킬기, 탄소수 2~10의 아실기 또는 결합부 2~6개를 갖는 탄소수 1~10의 지방족 탄화수소기, R102는 탄소수 2~4의 알킬렌기, R103은 수소 원자, 탄소수 1~10의 알킬기 또는 탄소수 2~10의 아실기, l은 1~6의 정수, k는 k×l의 평균값이 6~80이 되는 수를 나타낸다.)로 표시되는 화합물을 들 수 있다.
상기 일반식 (9)에 있어서, R101, R103에 있어서의 알킬기는 직쇄상, 분기쇄상, 환상 중 어느 하나여도 된다. 당해 알킬기의 구체예로서는, 메틸기, 에틸기, n-프로필기, 이소프로필기, 각종 부틸기, 각종 펜틸기, 각종 헥실기, 각종 헵틸기, 각종 옥틸기, 각종 노닐기, 각종 데실기, 시클로펜틸기, 시클로헥실기 등을 들 수 있다. 이 알킬기의 탄소수가 10을 초과하면 냉매와의 상용성이 저하되어, 상분리를 발생시키는 경우가 있다. 바람직한 알킬기의 탄소수는 1~6이다.
또, R101, R103에 있어서의 당해 아실기의 알킬기 부분은 직쇄상, 분기쇄상, 환상 중 어느 하나여도 된다. 당해 아실기의 알킬기 부분의 구체예로서는, 상기 알킬기의 구체예로서 열거한 탄소수 1~9의 다양한 기를 동일하게 들 수 있다. 당해 아실기의 탄소수가 10을 초과하면 냉매와의 상용성이 저하되어, 상분리를 발생시키는 경우가 있다. 바람직한 아실기의 탄소수는 2~6이다.
R101 및 R103이, 모두 알킬기 또는 아실기인 경우에는, R101과 R103은 동일해도 되고, 서로 상이해도 된다.
또한 l이 2 이상인 경우에는, 1분자 중의 복수의 R103은 동일해도 되고, 상이해도 된다.
R101이 결합 부위 2~6개를 갖는 탄소수 1~10의 지방족 탄화수소기인 경우, 이 지방족 탄화수소기는 쇄상의 것이어도 되고, 환상의 것이어도 된다. 결합 부위 2개를 갖는 지방족 탄화수소기로서는, 예를 들면, 에틸렌기, 프로필렌기, 부틸렌기, 펜틸렌기, 헥실렌기, 헵틸렌기, 옥틸렌기, 노닐렌기, 데실렌기, 시클로펜틸렌기, 시클로헥실렌기 등을 들 수 있다. 또, 결합 부위 3~6개를 갖는 지방족 탄화수소기로서는, 예를 들면, 트리메틸올프로판, 글리세린, 펜타에리스리톨, 소르비톨；1,2,3-트리하이드록시시클로헥산；1,3,5-트리하이드록시시클로헥산 등의 다가 알코올에서 수산기를 제외한 잔기를 들 수 있다.
이 지방족 탄화수소기의 탄소수가 10을 초과하면 냉매와의 상용성이 저하되어, 상분리가 발생하는 경우가 있다. 바람직한 탄소수는 2~6이다.
상기 일반식 (9) 중의 R102는 탄소수 2~4의 알킬렌기이며, 반복 단위의 옥시알킬렌기로서는, 옥시에틸렌기, 옥시프로필렌기, 옥시부틸렌기를 들 수 있다. 1분자 중의 옥시알킬렌기는 동일해도 되고, 2종 이상의 옥시알킬렌기가 포함되어 있어도 되는데, 1분자 중에 적어도 옥시프로필렌 단위를 포함하는 것이 바람직하고, 특히 옥시알킬렌 단위 중에 50몰% 이상의 옥시프로필렌 단위를 포함하는 것이 적합하다.
상기 일반식 (9) 중의 l은 1~6의 정수이고, R101의 결합 부위의 수에 따라 정할 수 있다. 예를 들면 R101이 알킬기나 아실기인 경우, l은 1이며, R101이 결합 부위 2, 3, 4, 5 및 6개를 갖는 지방족 탄화수소기인 경우, l은 각각 2, 3, 4, 5 및 6이 된다. l은 1 또는 2인 것이 바람직하다. 또, k는 k×l의 평균값이 6~80이 되는 수인 것이 바람직하다.
폴리옥시알킬렌유의 구조는, 하기 일반식 (10)으로 표시되는 폴리옥시프로필렌디올디메틸에테르, 및 하기 일반식 (11)로 표시되는 폴리(옥시에틸렌/옥시프로필렌)디올디메틸에테르가 경제성 및 상술한 효과의 점에서 적합하며, 또, 하기 일반식 (12)로 표시되는 폴리옥시프로필렌디올모노부틸에테르, 더욱이는 하기 일반식 (13)으로 표시되는 폴리옥시프로필렌디올모노메틸에테르, 하기 일반식 (14)로 표시되는 폴리(옥시에틸렌/옥시프로필렌)디올모노메틸에테르, 하기 일반식 (15)로 표시되는 폴리(옥시에틸렌/옥시프로필렌)디올모노부틸에테르, 하기 일반식 (16)으로 표시되는 폴리옥시프로필렌디올디아세테이트가, 경제성 등의 점에서 적합하다.
CH3O-(C3H6O)h-CH3 … (10)
(식 중, h는 6~80의 수를 나타낸다.)
CH3O-(C2H4O)i-(C3H6O)j-CH3 … (11)
(식 중, i 및 j는 각각 1 이상이고 또한 i와 j의 합계가 6~80이 되는 수를 나타낸다.)
C4H9O-(C3H6O)h-H … (12)
(식 중, h는 6~80의 수를 나타낸다.)
CH3O-(C3H6O)h-H … (13)
(식 중, h는 6~80의 수를 나타낸다.)
CH3O-(C2H4O)i-(C3H6O)j-H … (14)
(식 중, i 및 j는 각각 1 이상이고 또한 i와 j의 합계가 6~80이 되는 수를 나타낸다.)
C4H9O-(C2H4O)i-(C3H6O)j-H … (15)
(식 중, i 및 j는 각각 1 이상이고 또한 i와 j의 합계가 6~80이 되는 수를 나타낸다.)
CH3COO-(C3H6O)h-COCH3 … (16)
(식 중, h는 6~80의 수를 나타낸다.)
이 폴리옥시알킬렌유는, 1종을 단독으로 이용해도 되고, 2종 이상을 조합하여 이용해도 된다.
(2-2) 탄화수소계 냉동기유
탄화수소계 냉동기유로서는, 예를 들면, 알킬벤젠을 이용할 수 있다.
알킬벤젠으로서는, 불화수소 등의 촉매를 이용하여 프로필렌의 중합물과 벤젠을 원료로 하여 합성되는 분기 알킬벤젠, 또 동 촉매를 이용하여 노말 파라핀과 벤젠을 원료로 하여 합성되는 직쇄 알킬벤젠을 사용할 수 있다. 알킬기의 탄소수는, 윤활유기유로서 적합한 점도로 하는 관점에서, 바람직하게는 1~30, 보다 바람직하게는 4~20이다. 또, 알킬벤젠 1분자가 갖는 알킬기의 수는, 알킬기의 탄소수에 따라 다른데 점도를 설정 범위 내로 하기 위해서, 바람직하게는 1~4, 보다 바람직하게는 1~3이다.
또한, 탄화수소계 냉동기유는, 냉동 사이클계 내를, 냉매와 함께 순환하는 것이 바람직하다. 냉동기유는 냉매와 용해하는 것이 가장 바람직한 형태이나, 냉동 사이클계 내를 냉매와 함께 순환할 수 있는 냉동기유이면, 예를 들면, 용해성이 낮은 냉동기유(예를 들면, 일본국 특허 제2803451호 공보에 기재되어 있는 냉동기유)여도 이용할 수 있다. 냉동기유가 냉동 사이클계 내를 순환하기 위해서는, 냉동기유의 동점도가 작은 것이 요구된다. 탄화수소계 냉동기유의 동점도로서는, 40℃에 있어서 1mm2/s 이상 50mm2/s 이하인 것이 바람직하고, 1mm2/s 이상 25mm2/s 이하인 것이 보다 바람직하다.
이들 냉동기유는, 1종을 단독으로 이용해도 되고, 2종 이상을 조합하여 이용해도 된다.
냉동기용 작동 유체에 있어서의, 탄화수소계 냉동기유의 함유량은, 예를 들면, 냉매 조성물 100질량부에 대해, 10질량부 이상 100질량부 이하이면 되고, 20질량부 이상 50질량부 이하인 것이 보다 바람직하다.
(2-3) 첨가제
냉동기유에는, 1종 또는 2종 이상의 첨가제가 포함되어 있어도 된다.
첨가제로서는, 산 포착제, 극압제, 산화 방지제, 소포제, 유성제, 구리 불활성화제 등의 금속 불활화제, 마모 방지제, 및, 상용화제 등을 들 수 있다.
산 포착제로는, 페닐글리시딜에테르, 알킬글리시딜에테르, 알킬렌글리콜글리시딜에테르, 시클로헥센옥시드, α-올레핀옥시드, 에폭시화 대두유 등의 에폭시 화합물, 카르보디이미드 등을 이용할 수 있다. 또한, 이들 중, 상용성의 관점에서, 페닐글리시딜에테르, 알킬글리시딜에테르, 알킬렌글리콜글리시딜에테르, 시클로헥센옥시드, α-올레핀옥시드가 바람직하다. 알킬글리시딜에테르의 알킬기, 및 알킬렌글리콜글리시딜에테르의 알킬렌기는, 분기를 갖고 있어도 된다. 이들의 탄소수는, 3 이상 30 이하이면 되고, 4 이상 24 이하이면 보다 바람직하고, 6 이상 16 이하이면 더욱 바람직하다. 또, α-올레핀옥시드는, 전체 탄소수가 4 이상 50 이하이면 되고, 4 이상 24 이하이면 보다 바람직하고, 6 이상 16 이하이면 더욱 바람직하다. 산 포착제는, 1종만을 이용해도 되고, 복수 종류를 병용하는 것도 가능하다.
극압제로는, 예를 들면, 인산에스테르류를 포함하는 것을 이용할 수 있다.
인산에스테르류로서는, 인산에스테르, 아인산에스테르, 산성 인산에스테르, 및 산성 아인산에스테르 등을 이용할 수 있고, 인산에스테르, 아인산에스테르, 산성 인산에스테르, 및 산성 아인산에스테르의 아민염을 포함하는 것을 이용할 수도 있다.
인산에스테르에는, 트리아릴포스페이트, 트리알킬포스페이트, 트리알킬아릴포스페이트, 트리아릴알킬포스페이트, 트리알케닐포스페이트 등이 있다. 또한, 인산에스테르를 구체적으로 열거하면, 트리페닐포스페이트, 트리크레실포스페이트, 벤질디페닐포스페이트, 에틸디페닐포스페이트, 트리부틸포스페이트, 에틸디부틸포스페이트, 크레실디페닐포스페이트, 디크레실페닐포스페이트, 에틸페닐디페닐포스페이트, 디에틸페닐페닐포스페이트, 프로필페닐디페닐포스페이트, 디프로필페닐페닐포스페이트, 트리에틸페닐포스페이트, 트리프로필페닐포스페이트, 부틸페닐디페닐포스페이트, 디부틸페닐페닐포스페이트, 트리부틸페닐포스페이트, 트리헥실포스페이트, 트리(2-에틸헥실)포스페이트, 트리데실포스페이트, 트리라우릴포스페이트, 트리미리스틸포스페이트, 트리팔미토일포스페이트, 트리스테아릴포스페이트, 트리올레일포스페이트 등이 있다.
또, 아인산에스테르의 구체적으로서는, 트리에틸포스파이트, 트리부틸포스파이트, 트리페닐포스파이트, 트리크레실포스파이트, 트리(노닐페닐)포스파이트, 트리(2-에틸헥실)포스파이트, 트리데실포스파이트, 트리라우릴포스파이트, 트리이소옥틸포스파이트, 디페닐이소데실포스파이트, 트리스테아릴포스파이트, 트리올레일포스파이트 등이 있다.
또, 산성 인산에스테르의 구체적으로서는, 2-에틸헥실애시드포스페이트, 에틸애시드포스페이트, 부틸애시드포스페이트, 올레일애시드포스페이트, 테트라코실애시드포스페이트, 이소데실애시드포스페이트, 라우릴애시드포스페이트, 트리데실애시드포스페이트, 스테아릴애시드포스페이트, 이소스테아릴애시드포스페이트 등이 있다.
또, 산성 아인산에스테르의 구체적으로서는, 디부틸하이드로겐포스파이트, 디라우릴하이드로겐포스파이트, 디올레일하이드겐포스파이트, 디스테아릴하이드로겐포스파이트, 디페닐하이드로겐포스파이트 등이 있다. 이상의 인산에스테르류 중에서, 올레일애시드포스페이트, 스테아릴애시드포스페이트가 적합하다.
또, 인산에스테르, 아인산에스테르, 산성 인산에스테르 또는 산성 아인산에스테르의 아민염에 이용되는 아민 중 모노 치환 아민의 구체예로서는, 부틸아민, 펜틸아민, 헥실아민, 시클로헥실아민, 옥틸아민, 라우릴아민, 스테아릴아민, 올레일아민, 벤질아민 등이 있다. 또, 디치환 아민의 구체예로서는, 디부틸아민, 디펜틸아민, 디헥실아민, 디시클로헥실아민, 디옥틸아민, 디라우릴아민, 디스테아릴아민, 디올레일아민, 디벤질아민, 스테아릴·모노에탄올아민, 데실·모노에탄올아민, 헥실·모노프로판올아민, 벤질·모노에탄올아민, 페닐·모노에탄올아민, 톨릴·모노프로판올 등이 있다. 또, 트리 치환 아민의 구체예로서는, 트리부틸아민, 트리펜틸아민, 트리헥실아민, 트리시클로헥실아민, 트리옥틸아민, 트리라우릴아민, 트리스테아릴아민, 트리올레일아민, 트리벤질아민, 디올레일·모노에탄올아민, 디라우릴·모노프로판올아민, 디옥틸·모노에탄올아민, 디헥실·모노프로판올아민, 디부틸·모노프로판올아민, 올레일·디에탄올아민, 스테아릴·디프로판올아민, 라우릴·디에탄올아민, 옥틸·디프로판올아민, 부틸·디에탄올아민, 벤질·디에탄올아민, 페닐·디에탄올아민, 톨릴·디프로판올아민, 크실릴·디에탄올아민, 트리에탄올아민, 트리프로판올아민 등이 있다.
또, 상기 이외의 극압제로서는, 예를 들면, 모노술피드류, 폴리술피드류, 술폭시드류, 술폰류, 티오술피네이트류, 황화 유지, 티오카보네이트류, 티오펜류, 티아졸류, 메탄술폰산에스테르류 등의 유기 황 화합물계의 극압제, 티오인산트리에스테르류 등의 티오인산에스테르계의 극압제, 고급 지방산, 하이드록시아릴 지방산류, 다가 알코올에스테르류, 아크릴산에스테르류 등의 에스테르계의 극압제, 염소화 파라핀 등의 염소화 탄화수소류, 염소화 카복실산 유도체 등의 유기 염소계의 극압제, 불소화 지방족 카복실산류, 불소화 에틸렌 수지, 불소화 알킬폴리실록산류, 불소화 흑연 등의 유기 불소화계의 극압제, 고급 알코올 등의 알코올계의 극압제, 나프텐산염류(나프텐산연 등), 지방산염류(지방산연 등), 티오인산염류(디알킬디티오인산아연 등), 티오카르밤산염류, 유기 몰리브덴 화합물, 유기 주석 화합물, 유기 게르마늄 화합물, 붕산에스테르 등의 금속 화합물계의 극압제를 들 수 있다.
산화 방지제에는, 예를 들면, 페놀계의 산화 방지제나 아민계의 산화 방지제를 이용할 수 있다. 페놀계의 산화 방지제에는, 2,6-디-tert-부틸-4-메틸페놀(DBPC), 2,6-디-tert-부틸-4-에틸페놀, 2,2'-메틸렌비스(4-메틸-6-tert-부틸페놀), 2,4-디메틸-6-tert-부틸페놀, 2,6-디-tert-부틸페놀, 디-tert-부틸-p-크레졸, 비스페놀 A 등이 있다. 또, 아민계의 산화 방지제에는, N,N'-디이소프로필-p-페닐렌디아민, N,N'-디-sec-부틸-p-페닐렌디아민, 페닐-α-나프틸아민, N,N'-디-페닐-p-페닐렌디아민, N,N-디(2-나프틸)-p-페닐렌디아민 등이 있다. 또한, 산화 방지제에는, 산소를 포착하는 산소 포착제도 이용할 수 있다.
소포제로서는, 예를 들면, 규소 화합물을 이용할 수 있다.
유성제로서는, 예를 들면, 고급 알코올류, 지방산 등을 이용할 수 있다.
구리 불활성화제 등의 금속 불활화제로서는, 벤조트리아졸나 그 유도체 등을 이용할 수 있다.
마모 방지제로서는, 디티오인산아연 등을 이용할 수 있다.
상용화제로서는, 특별히 한정되지 않고, 일반적으로 이용되는 상용화제 중에서 적절히 선택할 수 있고, 1종을 단독으로 이용해도 되고, 2종 이상을 이용해도 된다. 상용화제로서는, 예를 들면, 폴리옥시알킬렌글리콜에테르, 아미드, 니트릴, 케톤, 클로로카본, 에스테르, 락톤, 아릴에테르, 플루오로에테르 및 1,1,1-트리플루오로알칸 등을 들 수 있다. 상용화제로서는, 폴리옥시알킬렌글리콜에테르가 특히 바람직하다.
또한, 냉동기유에는, 필요에 따라, 내하중 첨가제, 염소 포착제, 청정 분산제, 점도 지수 향상제, 내열성 향상제, 안정제, 부식 방지제, 내열성 향상제, 유동점 강하제, 및, 방청제 등을 첨가하는 것도 가능하다.
상기 각 첨가제의 배합량은, 냉동기유에 포함되는 비율이 0.01질량% 이상 5질량% 이하이면 되고, 0.05질량% 이상 3질량% 이하인 것이 바람직하다. 또한, 냉매 조성물과 냉동기유를 합한 냉동기용 작동 유체 중의 첨가제의 배합 비율이, 5질량% 이하인 것이 바람직하고, 3질량% 이하인 것이 보다 바람직하다.
또한, 냉동기유는, 염소 농도가 50ppm 이하로 되어 있는 것이 바람직하고, 황 농도가 50ppm 이하로 되어 있는 것이 바람직하다.
(3) 자동차용 냉동 사이클 장치의 제1 실시형태
이하, 상기의 냉매 1A, 냉매 1B, 냉매 1C, 냉매 1D, 냉매 1E, 냉매 2A, 냉매 2B, 냉매 2C, 냉매 2D, 냉매 2E, 냉매 3A, 냉매 3B 중 어느 하나 및 냉동기유를 이용한 자동차용 공조 장치에 대해 설명한다. 자동차용 공조 장치는, 자동차용 냉동 사이클 장치이다.
(3-1) 자동차용 공조 장치(1)의 구성
도 3은, 본 개시의 제1 실시형태에 따른 자동차용 공조 장치(1)의 개략 구성도이다. 도 3에 있어서, 자동차용 공조 장치(1)는, 증기 압축식의 자동차용 냉동 사이클 장치이다. 「자동차용의 냉동 사이클 장치」란, 가솔린차, 하이브리드 자동차, 전기 자동차, 수소 자동차 등의 자동차에 이용되는 냉동 사이클 장치의 1종이다.
자동차용 공조 장치(1)는, 냉매 회로(10), 공조 유닛(30), 및, 제어 수단인 제어 장치(60)를 구비하고 있다.
냉매 회로(10)는, 차 실내로의 송풍 공기의 온도를 조정하는 증기 압축식의 냉매 회로이다.
공조 유닛(30)은, 냉매 회로(10)에 의해 온도 조정된 송풍 공기를 차 실내로 취출(吹出)한다. 제어 장치(60)는, 자동차용 공조 장치(1)의 각종 구성 기기의 작동을 제어한다.
냉매 회로(10)는, 송풍 공기를 냉각하여 차 실내를 냉방하는 냉방 모드(냉방 운전)의 냉매 회로와, 송풍 공기를 가열하여 차 실내를 난방하는 난방 모드(난방 운전)의 냉매 회로를 전환할 수 있다.
(3-2) 냉매 회로(10)
도 4는, 난방 모드에 있어서의 냉매의 유통 경로를 나타낸 자동차용 공조 장치(1)의 개략 구성도이다. 도 4에 있어서, 난방 모드에 있어서의 냉매의 유통 부분을 실선으로 나타내고, 냉매의 유통이 중지된 부분을 파선으로 나타내고 있다.
도 5는, 냉방 모드에 있어서의 냉매의 유통 경로를 나타낸 자동차용 공조 장치(1)의 개략 구성도이다. 냉방 모드에 있어서의 냉매의 유통 부분을 실선으로 나타내고, 냉매의 유통이 중지된 부분을 파선으로 나타내고 있다.
냉매 회로(10)는, 압축기(80), 제1 열교환기(85), 외기용 열교환기(82), 제2 열교환기(86), 어큐뮬레이터(80a), 난방용 제어 밸브(83), 냉방용 제어 밸브(87), 전자 밸브(23), 및 역지 밸브(24) 등을 구비하고 있다.
압축기(80)는, 흡입한 냉매를 압축하여 토출한다. 제1 열교환기(85)는, 송풍 공기를 가열하는 열교환기이다. 제2 열교환기(86)는, 송풍 공기를 냉각하는 열교환기이다. 난방용 제어 밸브(83) 및 냉방용 제어 밸브(87)는, 냉매를 감압 팽창시키는 감압 장치이다. 전자 밸브(23)는, 냉방 모드의 냉매 회로와, 난방 모드의 냉매 회로를 전환하는 냉매 회로 전환 수단이다.
(3-2-1) 압축기(80)
압축기(80)에서는, 압축 기구가 모터에 의해 구동된다. 모터로서, 예를 들면, 인버터로부터 출력되는 교류 전압에 의해, 그 회전수가 제어되는 교류 모터가 채용된다.
인버터는, 제어 장치(60)로부터 출력되는 제어 신호에 따른 주파수의 교류 전압을 출력한다. 이 회전수 제어 출력에 의해, 압축기(80)의 냉매 토출 능력이 변경된다. 압축기(80)로서는, 사판식 압축기, 스크롤 압축기, 멀티베인 압축기, 로터리 압축기 등의 각종 압축기를 채용할 수 있다.
(3-2-2) 외기용 열교환기(82)
외기용 열교환기(82)는, 내부를 유통하는 냉매와 실외 팬(90)으로부터 송풍 된 차 실외의 공기를 열교환시킨다. 외기용 열교환기(82)는, 난방 모드 시에는 증발기로서 기능한다. 또, 외기용 열교환기(82)는, 냉방 모드 시에는 방열기로서 기능한다. 실외 팬(90)은, 제어 장치(60)로부터 출력되는 제어 전압에 의해 회전수가 제어된다.
(3-2-3) 난방용 제어 밸브(83)
제1 열교환기(85)의 냉매 출구와, 외기용 열교환기(82)의 냉매 입구 사이에는, 난방 모드 시에 냉매를 감압시키는 난방용 제어 밸브(83)가 접속되어 있다. 난방용 제어 밸브(83)는, 예를 들면, 전동 팽창 밸브인데, 그것으로 한정되는 것은 아니다.
(3-2-4) 제1 열교환기(85)
압축기(80)의 토출구와 제1 열교환기(85)의 냉매 입구는 토출관에 의해 접속되어 있다. 제1 열교환기(85)는, 공조 유닛(30)에 있어서 차 실내로 송풍되는 송풍 공기의 공기 통로를 형성하는 공조 덕트(31) 내에 배치되어 있다.
제1 열교환기(85)는, 그 내부를 유통하는 냉매와 송풍 공기를 열교환시킴으로써 송풍 공기를 가열한다.
(3-2-5) 제2 열교환기(86)
제2 열교환기(86)는, 공조 덕트(31) 내 중, 제1 열교환기(85)의 송풍 공기류의 상류에 배치되고, 그 내부를 유통하는 냉매와 송풍 공기를 열교환시켜 송풍 공기를 냉각하는 냉각용 열교환기이다. 제2 열교환기(86)의 냉매 출구와 어큐뮬레이터(80a)의 입구는 배관에 의해 접속되어 있다. 어큐뮬레이터(80a)는, 내부에 유입된 냉매의 기액을 분리하고, 사이클 내의 잉여 냉매를 모으는 기액 분리기이다. 또한, 어큐뮬레이터(80a)의 기상 냉매 출구와 압축기(80)의 흡입구는 흡입관에 의해 접속된다.
(3-2-6) 냉방용 제어 밸브(87)
외기용 열교환기(82)의 냉매 출구와 제2 열교환기(86)의 냉매 입구 사이에는, 냉방 모드 시에 냉매를 감압시키는 냉방용 제어 밸브(87)가 접속되어 있다.
냉방용 제어 밸브(87)는, 예를 들면, 전동 팽창 밸브이다. 단, 냉방용 제어 밸브(87)는, 냉방 모드 시에 냉매를 감압시키는 기능을 발휘할 수 있으면, 이것으로 한정되는 것은 아니다. 냉방용 제어 밸브(87)는, 오리피스, 캐필러리 튜브 등의 고정 조리개를 채용할 수도 있다.
(3-2-7) 바이패스(22)
외기용 열교환기(82)의 냉매 출구와 제2 열교환기(86)의 냉매 출구 사이에는, 역지 밸브(24), 냉방용 제어 밸브(87) 및 제2 열교환기(86)를 우회하는 바이패스(22)가 설치되어 있다. 바이패스(22)에는 전자 밸브(23)가 설치되어 있다.
(3-2-8) 전자 밸브(23)
전자 밸브(23)는, 개폐 밸브이다. 전자 밸브(23)는, 냉방 모드에 있어서의 냉매 회로, 난방 모드에 있어서의 냉매 회로를 전환하는 냉매 회로 전환 수단이다. 전자 밸브(23)는, 제어 장치(60)로부터 출력되는 제어 신호에 의해, 그 작동이 제어된다. 전자 밸브(23)는, 냉방 모드 시에 닫히고, 난방 모드 시에 개방된다.
(3-2-9) 역지 밸브(24)
외기용 열교환기(82)의 냉매 출구와 제2 열교환기(86)의 냉매 입구를 연결하는 냉매 통로에는, 역지 밸브(24)가 설치되어 있다. 역지 밸브(24)는, 외기용 열교환기(82)의 냉매 출구에서 제2 열교환기(86)의 냉매 입구로의 냉매의 유통을 허용하고, 역방향으로의 냉매의 유통을 금지한다.
(3-3) 공조 유닛(30)
공조 유닛(30)은, 예를 들면, 차 실내 최전방부의 인스트루먼트 패널의 내측에 배치되어 있다. 공조 유닛(30)은, 그 외각을 형성하는 공조 덕트(31) 내에, 송풍기(32), 제2 열교환기(86), 제1 열교환기(85), 에어 믹스 도어(34) 등을 수용한다.
(3-3-1) 공조 덕트(31)
공조 덕트(31)는, 어느 정도의 탄성을 가져, 강도적으로도 우수한 수지(예를 들면, 폴리프로필렌)로 성형되어 있고, 그 내부에 차 실내로 송풍되는 송풍 공기의 공기 통로를 형성하고 있다. 공조 덕트(31)의 송풍 공기류 최상류측에는, 케이스 내로 차 실내의 공기(내기)와 외기를 전환 도입하는 공기 도입 기구(33)가 배치되어 있다.
(3-3-2) 공기 도입 기구(33)
공기 도입 기구(33)는, 각각 내기를 도입하는 내기 도입구(33a)와 외기를 도입하는 외기 도입구(33b)를 갖고 있다. 내기 도입구(33a)는, 내기 도어(43a)에 의해 개폐된다. 외기 도입구(33b)는, 외기 도어(43b)에 의해 개폐된다. 예를 들면, 내기 도어(43a) 및 외기 도어(43b)가 모터에 의해 구동하는 경우, 제어 장치(60)에 의해 모터의 회전량을 제어함으로써 내기 도어(43a) 및 외기 도어(43b)의 개도가 조정된다. 그 결과, 공조 덕트(31) 내에 유입하는 내기와 외기의 유량 비율이 조정된다.
공기 도입 기구(33)의 공기류 하류측에는, 공기 도입 기구(33)를 통해 흡입한 공기를 차 실내를 향해 송풍하는 송풍기(32)가 배치되어 있다. 송풍 수단인 송풍기(32)는, 예를 들면, 원심 다익팬을 전동 모터로 구동하는 전동 송풍기이며, 제어 장치(60)로부터 출력되는 제어 전압에 의해 회전수가 제어된다.
송풍기(32)의 공기류 하류측에는, 제2 열교환기(86) 및 제1 열교환기(85)가, 송풍 공기의 흐름에 대해, 제2 열교환기(86), 제1 열교환기(85)의 순서로 배치되어 있다. 공조 덕트(31) 내에는, 제2 열교환기(86)를 통과 후의 송풍 공기 중, 제1 열교환기(85)를 통과시키는 풍량과 제1 열교환기(85)를 통과시키지 않는 풍량의 풍량 비율을 조정하는 에어 믹스 도어(34)가 배치되어 있다.
(3-3-3) 에어 믹스 도어(34)
에어 믹스 도어(34)는, 예를 들면, 모터에 의해 구동된다. 모터는, 제어 장치(60)로부터 출력되는 제어 신호에 의해, 그 작동이 제어된다.
본 실시형태에서는, 난방 모드 시에는, 도 4에 나타내는 바와 같이, 제2 열교환기(86)를 통과 후의 송풍 공기의 전체 풍량을 제1 열교환기(85)에 유입시키는 난방 위치로, 에어 믹스 도어(34)를 이동시킨다.
따라서, 제2 열교환기(86)를 통과 후의 송풍 공기는, 제1 열교환기(85)를 통과해 온풍 통로를 흘러, 복수의 취출용의 개구부의 상류측에 형성된 에어 믹스부에 이른다.
냉방 모드 시에는, 도 5에 나타내는 바와 같이, 제2 열교환기(86)를 통과 후의 송풍 공기의 전체 풍량을, 제1 열교환기(85)를 우회시키는 냉방 위치로, 에어 믹스 도어(34)를 이동시킨다.
따라서, 제2 열교환기(86)를 통과 후의 송풍 공기는, 냉풍 통로를 흘러, 복수의 취출용의 개구부의 상류측에 형성된 에어 믹스부에 이른다.
공조 덕트(31)의 공기류 최하류부에는, 제1 열교환기(85)를 통과한 송풍 공기, 혹은 제1 열교환기(85)를 우회한 송풍 공기를, 공조 대상 공간인 차 실내로 취출하기 위한 개구가 형성되어 있다.
따라서, 냉방 모드 시에, 에어 믹스 도어(34)의 개도를 조정하여, 제2 열교환기(86)로 냉각된 송풍 공기의 일부를 제1 열교환기(85)로 재가열함으로써, 취출구에서 차 실내로 취출되는 송풍 공기의 온도를 조정하도록 해도 된다.
(3-4) 제어 장치(60)
도 6은, 제어 장치(60)의 블록도이다. 도 6에 있어서, 제어 장치(60)는, CPU, ROM 및 RAM 등을 포함하는 주지의 마이크로 컴퓨터와 그 주변 회로로 구성되어 있다. 그리고, 그 ROM 내에 기억된 공조 제어 프로그램에 의거하여 각종 연산, 처리를 행해, 그 출력측에 접속된 압축기(80), 난방용 제어 밸브(83), 냉방용 제어 밸브(87), 전자 밸브(23), 송풍기(32) 등의 작동을 제어한다.
제어 장치(60)는, 난방 모드 시에는, 전자 밸브(23)를 열고, 냉방용 제어 밸브(87)를 닫아, 도 4에 나타내는 바와 같이 냉매 회로(10)에 냉매를 순환한다.
제어 장치(60)는, 냉방 모드 시에는, 전자 밸브(23)를 닫고, 난방용 제어 밸브(83)를 전개(全開)로 하여, 도 5에 나타내는 바와 같이 냉매 회로(10)에 냉매를 순환한다.
제어 장치(60)의 입력측에는, 압력 센서(61), 냉매 온도 센서(62), 취출 온도 센서(63), 실내 온도 센서(64) 등의 공조 제어용의 센서군의 검출 신호가 입력된다.
압력 센서(61)는, 제1 열교환기(85)에서 유출되고, 난방용 제어 밸브(83)로 유입되기 전의 냉매의 온도 및 압력을 검출한다. 냉매 온도 센서(62)는, 외기용 열교환기(82)에서 유출되는 외기용 열교환기 출구에 있어서의 냉매 온도를 검출한다. 취출 온도 센서(63)는, 제1 열교환기(85)를 통과 직후의 차 실내로 취출되는 공기 온도를 검출한다. 실내 온도 센서(64)는, 차 실내의 공기 온도를 검출한다.
(3-5) 자동차용 공조 장치(1)의 동작
(3-5-1) 냉방 모드
냉방 모드에서는, 제어 장치(60)가, 전자 밸브(23)를 닫고, 난방용 제어 밸브(83)를 전개로 하고, 냉방용 제어 밸브(87)를 냉매 감압 작용을 발휘하는 조임 상태로 한다. 이에 의해, 냉방 모드에서는, 도 5의 실선 화살표로 나타내는 바와 같이, 압축기(80)→제1 열교환기(85)→난방용 제어 밸브(83)→외기용 열교환기(82)→냉방용 제어 밸브(87)→제2 열교환기(86)→어큐뮬레이터(80a)→압축기(80)의 흡입구의 순서로 냉매가 순환한다.
에어 믹스 도어(34)의 개도에 대해서는, 에어 믹스 도어(34)가 공조 덕트(31)를 전개로 하여, 제2 열교환기(86) 통과 후의 송풍 공기의 전체 유량이 공조 덕트(31)를 통과하도록 결정된다.
냉방 모드에서는, 압축기(80)로부터 토출된 냉매가 제1 열교환기(85)에 유입된다. 이 때, 냉방 모드에서는, 에어 믹스 도어(34)가 공조 덕트(31)를 전개로 하고 있으므로, 제1 열교환기(85)에 유입된 냉매는, 송풍 공기에 방열하는 일 없이 제1 열교환기(85)로부터 유출된다.
제1 열교환기(85)로부터 유출된 냉매는, 전개로 되어 있는 난방용 제어 밸브(83)를 통과하여, 외기용 열교환기(82)에 유입된다. 외기용 열교환기(82)에 유입된 냉매는, 송풍기(32)로부터 송풍된 외기와 열교환하여 방열한다.
외기용 열교환기(82)로부터 유출된 냉매는, 전자 밸브(23)를 닫고 있으므로, 냉방용 제어 밸브(87)에 유입되어 감압된다. 냉방용 제어 밸브(87)로 감압된 냉매는, 제2 열교환기(86)에 유입된다.
제2 열교환기(86)에 유입된 냉매는, 송풍기(32)로부터 송풍된 송풍 공기로부터 흡열하여 증발한다. 이에 의해, 송풍 공기가 냉각된다.
제2 열교환기(86)로부터 유출된 냉매는, 어큐뮬레이터(80a)에 유입되어 기액분리된다. 어큐뮬레이터(80a)로 분리된 기상 냉매는, 압축기(80)에 흡입되고 다시 압축된다.
냉방 모드의 자동차용 공조 장치(1)에서는, 제2 열교환기(86)로 냉각된 송풍 공기를 차 실내로 취출함으로써, 차 실내의 냉방을 행할 수 있다.
(3-5-2) 난방 모드
난방 모드에서는, 제어 장치(60)가, 난방용 제어 밸브(83)를 조임 상태로 하고, 냉방용 제어 밸브(87)를 전폐(全閉)로 하여, 전자 밸브(23)를 연다. 이에 의해, 난방 모드에서는, 도 4의 실선 화살표로 나타내는 바와 같이, 압축기(80)→제1 열교환기(85)→난방용 제어 밸브(83)→외기용 열교환기(82)→바이패스(22)→어큐뮬레이터(80a)→압축기(80)의 흡입구의 순서로 냉매가 순환한다.
또, 에어 믹스 도어(34)의 개도에 대해서는, 에어 믹스 도어(34)가 공조 덕트(31)를 전폐로 하여, 제2 열교환기(86)를 통과 후의 송풍 공기의 전체 유량이 제1 열교환기(85)를 통과한다.
난방 모드에서는, 압축기(80)로부터 토출된 냉매가 제1 열교환기(85)에 유입된다. 제1 열교환기(85)에 유입된 냉매는, 제2 열교환기(86)를 통과한 송풍 공기와 열교환하여 방열한다. 이에 의해, 송풍 공기가 가열된다.
제1 열교환기(85)로부터 유출된 냉매는, 난방용 제어 밸브(83)에 유입되어 감압된다. 난방용 제어 밸브(83)로 감압된 냉매는, 외기용 열교환기(82)에 유입된다.
외기용 열교환기(82)에 유입된 냉매는, 실외 팬(90)으로부터 송풍된 외기로부터 흡열하여 증발한다.
외기용 열교환기(82)로부터 유출된 냉매는, 바이패스(22)를 통과하여 어큐뮬레이터(80a)에 유입된다. 어큐뮬레이터(80a)에 유입된 냉매는, 기액 분리된다. 어큐뮬레이터(80a)로 분리된 기상 냉매는, 압축기(80)에 흡입되고 다시 압축된다.
난방 모드의 자동차용 공조 장치(1)에서는, 제1 열교환기(85)로 가열된 송풍 공기를 차 실내로 취출함으로써, 차 실내의 난방을 행할 수 있다.
(3-5-3) 제습 난방 모드
제습 난방 모드에서는, 제어 장치(60)가, 난방용 제어 밸브(83)를 조임 상태로 하고, 냉방용 제어 밸브(87)를 전개 혹은 조임 상태로 하여, 전자 밸브(23)를 닫는다. 이에 의해, 제습 난방 모드에서는, 도 5의 실선 화살표로 나타내는 바와 같이, 압축기(80)→제1 열교환기(85)→난방용 제어 밸브(83)→외기용 열교환기(82)→냉방용 제어 밸브(87)→제2 열교환기(86)→어큐뮬레이터(80a)→압축기(80)의 흡입구의 순서로 냉매가 순환한다. 즉, 실질적으로, 냉방 모드와 동일한 순서로 냉매가 순환한다.
또, 에어 믹스 도어(34)의 개도에 대해서는, 난방 모드와 동일하게, 에어 믹스 도어(34)가 공조 덕트(31)를 전폐로 한다.
제습 난방 모드에서는, 압축기(80)로부터 토출된 냉매가, 제1 열교환기(85)에 유입하고, 제2 열교환기(86)로 냉각되어 제습된 송풍 공기와 열교환하여 방열한다. 이에 의해, 송풍 공기가 가열된다.
제1 열교환기(85)로부터 유출된 냉매는, 난방용 제어 밸브(83)에 유입되어 감압된다. 난방용 제어 밸브(83)로 감압된 냉매는, 외기용 열교환기(82)에 유입된다.
외기용 열교환기(82)에 유입된 저압 냉매는, 실외 팬(90)으로부터 송풍된 외기로부터 흡열하여 증발한다.
외기용 열교환기(82)로부터 유출된 냉매는, 전자 밸브(23)가 닫혀 있으므로, 냉방용 제어 밸브(87)에 유입하여 감압된다. 냉방용 제어 밸브(87)로 감압된 냉매는, 제2 열교환기(86)에 유입된다.
제2 열교환기(86)에 유입된 냉매는, 송풍기(84)로부터 송풍된 송풍 공기로부터 흡열하여 증발한다. 이에 의해, 송풍 공기가 냉각된다.
제2 열교환기(86)로부터 유출된 냉매는, 어큐뮬레이터(80a)에 유입되어 기액분리된다. 어큐뮬레이터(80a)로 분리된 기상 냉매는, 압축기(80)에 흡입되고 다시 압축된다.
제습 난방 모드의 자동차용 공조 장치(1)에서는, 제2 열교환기(86)로 냉각되어 제습된 송풍 공기를 제1 열교환기(85)로 재가열하여 차 실내로 취출함으로써, 차 실내의 제습 난방을 행할 수 있다.
(3-5-4) 제상(除霜) 모드
자동차용 공조 장치(1)가 제상 운전을 행하는 경우, 에어 믹스 도어(34)가 제1 열교환기(85)를 향하는 통풍 경로를 닫는다. 전자 밸브(23)는 열린 상태이다. 난방용 제어 밸브(83)는 전개 상태이다. 냉방용 제어 밸브(87)는 전폐 상태이다.
압축기(80)로 압축된 냉매는 고온 또한 고압의 냉매가 되어 토출된다. 압축기(80)로부터 토출된 냉매는, 제1 열교환기(85)를 통과한다.
에어 믹스 도어(34)는 제1 열교환기(85)를 향하는 풍로를 닫고 있기 때문에, 난방 운전 시와 비교해서 냉매의 방열량은 적다.
제1 열교환기(85)를 통과한 냉매는, 전개 상태의 난방용 제어 밸브(83)를 통과해 외기용 열교환기(82)에 유입된다. 이에 의해, 냉매는 외기용 열교환기(82)에 의해 방열하기 때문에, 외기용 열교환기(82)를 승온시켜 제상을 행할 수 있다.
외기용 열교환기(82)로부터 유출된 냉매는, 바이패스(22)를 통과해 어큐뮬레이터(80a)에 유입된다. 그리고, 어큐뮬레이터(80a)에 유입된 냉매는, 기상과 액상으로 분리되고, 기상의 냉매가 압축기(80)에 흡입된다.
(3-6) 변형예
제1 실시형태에서는, 외기용 열교환기(82)로부터 유출된 냉매를 바이패스(22)에 흘리는 경우에는, 전자 밸브(23)를 열린 상태로 하고, 냉방용 제어 밸브(87)를 전폐 상태로 하고 있다. 또, 외기용 열교환기(82)로부터 유출된 냉매를 제2 열교환기(86)에 흘리는 경우에는, 전자 밸브(23)를 닫힌 상태로 하고, 냉방용 제어 밸브(87)를 조임 상태로 하고 있다.
그러나, 냉매 회로에 있어서의 유로의 전환은 상기 방법으로 한정되는 것이 아니고, 삼방 밸브를 이용하여 유로의 전환을 행해도 된다.
도 7은, 제1 실시형태의 변형예에 따른 자동차용 공조 장치(1)의 개략 구성도이다. 도 7에 있어서, 제1 실시형태와 변형예의 차이점은, 제1 실시형태의 전자 밸브(23)를 폐지(廢止)하고, 외기용 열교환기(82)의 출구에 접속되어 있는 배관과 바이패스(22)의 접속 부분에 삼방 밸브(25)가 설치되어 있는 점이다.
외기용 열교환기(82)로부터 유출된 냉매는, 삼방 밸브(25)에 의해, 바이패스(22)를 향하는 흐름 및 제2 열교환기(86)를 향하는 흐름 중 어느 하나가 선택된다.
(3-7) 특징
(3-7-1)
자동차용 공조 장치(1)는, 적어도 1,2-디플루오로에틸렌을 포함하는 냉매가 봉입된 냉매 회로(10)를 구비하고 있다.
(3-7-2)
자동차용 공조 장치(1)는, 적어도 1132(E)와 1234yf와 R32를 포함하는 혼합 냉매가 봉입된 냉매 회로(10)를 구비하고 있다.
(3-7-3)
자동차용 공조 장치(1)는, 적어도 1132(E)와 1123과 R1234yf를 포함하는 냉매가 봉입된 냉매 회로(10)를 구비하고 있다.
(3-7-4)
자동차용 공조 장치(1)는, 적어도 1132(E)/1234yf를 포함하는 냉매가 봉입된 냉매 회로(10)를 구비하고 있다.
(3-7-5)
자동차용 공조 장치(1)는, 적어도 1132a와 R32와 R1234yf를 포함하는 냉매가 봉입된 냉매 회로(10)를 구비하고 있다.
(3-7-6)
자동차용 공조 장치(1)는, 적어도 R32와 R125와 R1234yf와 R134a와 CO2를 포함하는 냉매가 봉입된 냉매 회로(10)를 구비하고 있다.
(4) 자동차용 냉동 사이클 장치의 제2 실시형태
이하, 상기의 냉매 1A, 냉매 1B, 냉매 1C, 냉매 1D, 냉매 1E, 냉매 2A, 냉매 2B, 냉매 2C, 냉매 2D, 냉매 2E, 냉매 3A, 냉매 3B 중 어느 하나 및 냉동기유를 이용한 자동차용 공조 장치에 대해 설명한다. 자동차용 공조 장치는, 자동차용 냉동 사이클 장치이다.
(4-1) 자동차용 공조 장치(101)의 구성
도 8은, 본 개시의 제2 실시형태에 따른 자동차용 공조 장치(101)의 개략 구성도이다. 도 8에 있어서, 자동차용 공조 장치(101)는, 냉매 회로(110)와, 제어 장치(160)를 구비하고 있다. 제어 장치(160)는, 각종 기기를 제어하기 위한 장치이다. 자동차용 공조 장치(101)에서는, 제어 장치(160)가 공조 장치가 구비하는 각종 기기를 제어함으로써, 차내의 공조(냉방, 난방, 및, 제습 난방 등)가 행해진다.
(4-2) 냉매 회로(110)
자동차용 공조 장치(101)의 냉매 회로(110)는, 도 8에 나타내는 바와 같이, 주로, 압축기(180)와, 사로 전환 밸브(181)와, 외기용 열교환기(182)와, 제1 열교환기(185)와, 제2 열교환기(186)를 포함하는 증기 압축식의 냉매 회로이다. 또, 냉매 회로(110)는, 분기부(128)를 포함한다.
분기부(128)란, 냉매 회로(110)에 있어서, 주회로(121)로부터 분기 배관(122)이 분기하고 있는 부분을 말하는 것이다.
분기 배관(122)은, 일단이 제1 냉매 배관(123)에 접속되어 있고, 타단이 사로 전환 밸브(181)와 압축기(180)의 흡입부를 접속하는 흡입측 냉매 배관(124)에 접속되어 있다. 이 때문에, 주회로(121)에 있어서의 냉매의 순환 방향이 변경되어도, 분기 배관(122)에는, 제1 냉매 배관(123)에서 압축기(180)의 흡입측을 향해 동일 방향으로 냉매가 흐르게 된다.
또한, 본 실시형태에서는, 분기 배관(122)의 일단은, 제1 냉매 배관(123)의 일부이며, 제1 제어 밸브(183)와 제1 열교환기(185)를 접속하는 냉매 배관(123a)에 접속되어 있다.
또, 분기 배관(122)에는, 팽창 기구인 제2 제어 밸브(187)와, 제2 열교환기(186)가 순서대로 접속되어 있다.
주회로(121)에는, 도 8에 나타내는 바와 같이, 압축기(180)와, 외기와 열교환을 행하는 외기용 열교환기(182)와, 제1 제어 밸브(183)와, 차내를 공조하기 위한 제 1 열교환기(185)가 순서대로 접속되어 있다.
(4-2-1) 압축기(180)
압축기(180)는, 회전수가 가변인 인버터식의 압축기이며, 흡입한 가스 냉매를 압축하기 위한 것이다.
압축기(180)로서는, 사판식 압축기, 스크롤 압축기, 멀티베인 압축기, 로터리 압축기 등의 각종 압축기를 채용할 수 있다.
(4-2-2) 사로 전환 밸브(181)
주회로(121)에 접속되어 있는 사로 전환 밸브(181)는, 주회로(121)를 흐르는 냉매의 유로를 변경하는 전환 기구를 구성하고 있다.
도 9는, 냉방 모드에 있어서의 냉매의 유통 경로를 나타낸 자동차용 공조 장치(101)의 개략 구성도이다. 또, 도 10은, 난방 모드에 있어서의 냉매의 유통 경로를 나타낸 자동차용 공조 장치(101)의 개략 구성도이다.
사로 전환 밸브(181)는, 압축기(180)의 토출측과 외기용 열교환기(182)와 접속하고, 또한, 제1 열교환기(185)와 압축기(180)의 흡입측을 접속하는 제1 상태(도 8의 실선 참조)와, 압축기(180)의 토출측과 제1 열교환기(185)를 접속하고, 또한, 외기용 열교환기(182)와 압축기(180)의 흡입측을 접속하는 제2 상태(도 8의 파선 참조)로 전환됨으로써, 주회로(121)에 있어서의 냉매의 순환 방향이 가역으로 구성되어 있다(도 9 및 도 10 참조).
(4-2-3) 외기용 열교환기(182)
외기용 열교환기(182)는, 외기와 내부를 흐르는 냉매 사이에서 열교환을 행하게 하기 위한 것이다.
(4-2-4) 제1 제어 밸브(183)
제1 제어 밸브(183)는, 외기용 열교환기(182)와 제1 열교환기(185)를 접속하는 제1 냉매 배관(123)을 흐르는 냉매 압력의 조정이나 냉매 유량의 조정 등을 행하기 위한 전동 팽창 밸브이다.
(4-2-5) 제1 열교환기(185)
제1 열교환기(185)는, 차내의 공기를 열원으로 하여 냉매와 열교환을 행하기 위한 것이며, 송풍기(184)가 제1 열교환기(185)에 접촉하는 공기류를 생성함으로써, 차내의 공기와 제1 열교환기(185)를 흐르는 냉매를 열교환하게 할 수 있다.
(4-2-6) 제2 열교환기(186)
제2 열교환기(186)는, 제1 열교환기(185)와 동일하게, 차내의 공기를 열원으로 하여 냉매와 열교환을 행하기 위한 것이고, 송풍기(184)가 제2 열교환기(186)에 접촉하는 공기류를 생성함으로써, 차내의 공기와 제2 열교환기(186)를 흐르는 냉매를 열교환시킬 수 있다.
(4-2-7) 제2 제어 밸브(187)
제2 제어 밸브(187)는, 제1 냉매 배관(123)에서 제2 열교환기(186)로 흐르는 냉매 압력의 조정이나 냉매 유량의 조정 등을 행하기 위한 전동 팽창 밸브이며, 그 밸브 개도가 조정됨으로써, 제2 열교환기(186)을 증발기로서 기능시킬 수 있다. 제2 제어 밸브(187)는, 제2 열교환기(186)의 유입측에 배치되어 있다.
본 실시형태에서는, 냉매 회로(110)는, 외기용 열교환기(182)로부터 제1 열교환기(185) 및 제2 열교환기(186)를 향해 냉매가 흐르는 경우에, 제1 열교환기(185)에 흐르는 냉매의 유량과 제2 열교환기(186)에 흐르는 냉매의 유량이 소정의 비율이 되도록 설계되어 있다. 또, 본 실시형태에서는, 차내의 난방 시 또는 제습 난방의 난방 능력이 부족한 경우에, 차내의 공기를 가열하기 위한 열원으로서 히터(88)가 배치되어 있다. 히터(188)는, 각종 센서의 검지 결과에 의거하여 제어 장치(60)에 의해 출력 제어가 되고 있다.
(4-3) 제어 장치(160)의 구성
도 11은, 제어 장치(160)의 블록도이다. 도 11에 있어서, 제어 장치(160)는, CPU, ROM 및 RAM 등을 포함하는 주지의 마이크로 컴퓨터와 그 주변 회로로 구성되어 있다. 그리고, 그 ROM 내에 기억된 공조 제어 프로그램에 의거하여 각종 연산, 처리를 행해, 그 출력측에 접속된 압축기(180), 사로 전환 밸브(181), 제1 제어 밸브(183), 송풍기(184), 제2 제어 밸브(187), 및 히터(188) 등의 작동을 제어한다.
제어 장치(160)의 입력측에는, 압력 센서(161), 냉매 온도 센서(162), 취출 온도 센서(163), 실내 온도 센서(164) 등의 공조 제어용의 센서군의 검출 신호가 입력된다.
압력 센서(161)는, 제1 열교환기(185)로부터 유출되고, 제1 제어 밸브(183)에 유입되기 전의 냉매의 온도 및 압력을 검출한다. 냉매 온도 센서(162)는, 외기용 열교환기(182)로부터 유출되는 외기용 열교환기 출구에 있어서의 냉매 온도를 검출한다. 취출 온도 센서(163)는, 제1 열교환기(185)를 통과 직후의 차 실내로 취출되는 공기 온도를 검출한다. 실내 온도 센서(164)는, 차 실내의 공기 온도를 검출한다.
제어 장치(160)는, 제1 제어 밸브(183) 및 제2 제어 밸브(187)의 밸브 개도나 송풍기(184)의 회전수를 조정하는 제어를 행함으로써, 제1 열교환기(185) 및 제2 열교환기(186)에 있어서의 열교환량을 제어한다.
(4-4) 자동차용 공조 장치(101)의 동작
다음에, 차내의 공조로서 냉방이 행해지고 있는 경우, 제습 난방이 행해지고 있는 경우, 난방이 행해지고 있는 경우, 및, 제상이 행해지고 있는 경우에 있어서의 자동차용 공조 장치(101)의 동작에 대해 설명한다.
(4-4-1) 냉방 모드
도 9 중의 화살표는, 냉방 모드 시의 냉매 회로(110)에 있어서의 냉매의 흐름을 나타내고 있다. 냉방 모드 시에는, 사로 전환 밸브(181)가 제1 상태로 전환되고, 압축기(180)의 회전수는, 차내의 냉방 능력 또는 제습 능력에 따라 조정된다.
또, 제1 제어 밸브(183)의 밸브 개도는, 제1 열교환기(185)의 출구측의 과열도가 소정값이 되도록 제어된다. 또한, 제2 제어 밸브(187)의 밸브 개도는, 제2 열교환기(186)의 출구측의 과열도가 소정값이 되도록 제어된다.
압축기(180)로부터 토출된 고압 가스 냉매는, 외기용 열교환기(182)로 외기와 열교환되고, 냉각되어 응축한다. 외기용 열교환기(182)로부터 유출된 고압 액냉매는, 제1 제어 밸브(183)로 감압된 후에, 냉매 배관(123a)을 흘러 제1 열교환기(185)에 이르거나, 혹은, 냉매 배관(123a)의 도중에 분기 배관(122)으로 흐른다.
제1 열교환기(185)에 이른 냉매는, 송풍기(184)에 의해 송풍되는 차내 공기와 열교환을 행해, 액냉매가 증발함과 더불어 공기를 냉각하여, 차내의 냉방을 행한다. 증발한 가스 냉매는, 사로 전환 밸브(181)를 개재하여 압축기(180)에 흡입된다.
한편, 분기 배관(122)에 이른 액냉매는, 제2 제어 밸브(187)를 개재하여 제2 열교환기(186)에 유입된다. 그리고, 제2 열교환기(186)에 유입된 냉매는, 송풍기(184)에 의해 송풍되는 차내 공기와 열교환을 행해, 액냉매가 증발함과 더불어 공기를 냉각하여, 차내의 냉방을 행한다. 증발한 가스 냉매는, 흡입측 냉매 배관(124)을 흐르는 냉매에 합류하여, 압축기(180)에 흡입된다.
이와 같이 냉매 회로(110) 내를 냉매가 순환하고, 제1 열교환기(185) 및 제2 열교환기(186)가 증발기로서 기능함으로써, 차내를 냉방 또는 제습할 수 있다.
(4-4-2) 제습 난방 모드
도 10 중의 화살표는, 제습 난방 모드 시의 냉매 회로(110)에 있어서의 냉매의 흐름을 나타내고 있다. 제습 난방 모드 시에는, 사로 전환 밸브(181)가 제2 상태로 전환되고, 압축기(180)의 회전수는, 차내의 난방 능력에 따라 조정된다.
또, 제1 제어 밸브(183)의 밸브 개도는, 외기용 열교환기(182)의 출구측의 과열도가 소정값이 되도록 제어된다. 또한, 제2 제어 밸브(187)의 밸브 개도는, 차내의 제습 능력에 따라 조정된다.
압축기(180)로부터 토출된 고압 가스 냉매는, 제1 열교환기(185)로 송풍기(184)에 의해 송풍되는 차내 공기와 열교환을 행해, 고압 가스 냉매가 응축함과 더불어 공기를 가열하여, 차내의 난방을 행한다. 또, 제1 열교환기(185)로부터 유출된 고압 액냉매는, 냉매 배관(123a)을 흘러 제1 제어 밸브(183)에 이르거나, 혹은, 냉매 배관(123a)의 도중에 분기 배관(122)으로 흐른다.
제1 제어 밸브(183)에 이른 액냉매는, 제1 제어 밸브(183)로 감압된 후에, 외기용 열교환기(182)에 유입된다. 외기용 열교환기(182)에서는, 유입된 액냉매가, 외기와 열교환을 행함으로써 증발한다. 그리고, 증발한 가스 냉매는, 사로 전환 밸브(181)를 개재하여 압축기(180)에 흡입된다.
한편, 분기 배관(122)에 흐른 액냉매는, 제2 제어 밸브(187)로 감압된 후에, 제2 열교환기(186)에 유입된다. 그리고, 제2 열교환기(186)에 유입된 냉매는, 송풍기(184)에 의해 송풍되는 차내 공기와 열교환을 행해, 액냉매가 증발함과 더불어 공기를 냉각하여, 차내의 제습을 행한다. 증발한 가스 냉매는, 흡입측 냉매 배관(124)을 흐르는 냉매에 합류하여, 압축기(180)에 흡입된다.
이와 같이 냉매 회로(110) 내를 냉매가 순환하고, 제1 열교환기(185)가 응축기로서 기능함으로써, 차내를 난방할 수 있음과 더불어, 제2 열교환기(186)가 증발기로서 기능함으로써, 차내의 제습을 행할 수 있다.
(4-4-3) 난방 모드
난방 모드는, 도 10의 제습 난방 모드의 제습 동작을 행하게 하지 않는 모드이므로, 도 10을 참조하면서 설명한다. 난방 모드 시에는, 사로 전환 밸브(181)가 제2 상태로 전환되고, 압축기(180)의 회전수는, 차내의 난방 능력에 따라 조정된다.
또, 제1 제어 밸브(183)의 밸브 개도는, 외기용 열교환기(182)의 출구측의 과열도가 소정값이 되도록 제어된다. 제2 제어 밸브(187)는, 전폐 상태이다.
압축기(180)로부터 토출된 고압 가스 냉매는, 제1 열교환기(185)로 송풍기(184)에 의해 송풍되는 차내 공기와 열교환을 행해, 고압 가스 냉매가 응축함과 더불어 공기를 가열하여, 차내의 난방을 행한다. 또, 제1 열교환기(185)로부터 유출된 고압 액냉매는, 냉매 배관(123a)을 흘러 제1 제어 밸브(183)에 이른다. 또한, 제2 제어 밸브(187)는, 전폐 상태이므로, 냉매 배관(123a)의 도중에 분기 배관(122)으로 흐르는 일은 없다.
제1 제어 밸브(183)에 이른 액냉매는, 제1 제어 밸브(183)로 감압된 후에, 외기용 열교환기(182)에 유입된다. 외기용 열교환기(182)에서는, 유입된 액냉매가, 외기와 열교환을 행함으로써 증발한다. 그리고, 증발한 가스 냉매는, 사로 전환 밸브(181)를 개재하여 압축기(180)에 흡입된다.
이와 같이 냉매 회로(110) 내를 냉매가 순환하고, 제1 열교환기(185)가 응축기로서 기능함으로써, 차 내를 난방할 수 있다.
(4-4-4) 제상 모드
제상 모드는, 도 9의 냉방 모드 시의 냉매 흐름에 있어서, 제1 제어 밸브(183) 및 제2 제어 밸브(187)를 전개 상태로 하는 모드이므로, 도 9를 참조하면서 설명한다.
압축기(180)로 압축된 냉매는 고온 또한 고압의 냉매가 되어 토출된다. 압축기(180)로부터 토출된 냉매는, 외기용 열교환기(182)에 유입된다. 이에 의해, 냉매는 외기용 열교환기(182)에 의해 방열하기 때문에, 외기용 열교환기(182)를 승온하여 제상을 행할 수 있다.
외기용 열교환기(182)로부터 유출된 냉매는, 전개 상태의 제1 제어 밸브(183), 냉매 배관(123a), 제1 열교환기(185)를 거쳐, 사로 전환 밸브(181)를 개재하여 압축기(180)에 흡입된다.
한편, 분기 배관(122)에 이른 액냉매는, 전개 상태의 제2 제어 밸브(187), 제2 열교환기(186)를 거쳐, 흡입측 냉매 배관(124)을 흐르는 냉매에 합류하고, 압축기(180)에 흡입된다.
(4-5) 변형예
제2 실시형태에서는, 내기용의 열교환기로서 제1 열교환기(185) 및 제2 열교환기(186)를 병렬로 설치하여, 제1 열교환기(185)를 응축기로서 기능시키고, 제2 열교환기(186)을 증발기로서 기능시킴으로써, 난방과 동시에 제습을 행할 수 있다.
단, 이것으로 한정되는 것이 아니고, 2개의 열교환기가 직렬로 설치되어, 그들 두 열교환기 사이에, 팽창 기구가 설치되어도 된다.
도 12는, 제2 실시형태의 변형예에 따른 자동차용 공조 장치(101)의 개략 구성도이다. 도 12에 있어서, 냉매 회로(210)에서는, 제1 열교환기(285)와, 제2 열교환기(286)와, 외기용 열교환기(282)를 직렬로 설치하고, 또한, 제1 열교환기(285)와 제2 열교환기(286) 사이에, 팽창 기구로서의 제어 밸브(287)를 설치하고 있다. 또한, 도 12 중에서, 제2 실시형태와 동일한 부호를 붙인 기기는, 동일한 기능을 갖는 기기이며, 설명을 생략한다.
여기에서는, 제습 난방 모드의 동작을 예로 들어 설명한다. 자동차용 공조 장치(101)에서는, 제어 밸브(287)에 의해 냉매를 감압해, 제1 열교환기(285)를 응축기로서 기능시키고, 제2 열교환기(286) 및 외기용 열교환기(282)를 증발기로서 기능시키고 있다. 이에 의해, 차내를 제습 난방할 수 있다.
(4-6) 특징
(4-6-1)
자동차용 공조 장치(101)는, 적어도 1,2-디플루오로에틸렌을 포함하는 냉매가 봉입된 냉매 회로(110)를 구비하고 있다.
(4-6-2)
자동차용 공조 장치(101)는, 적어도 1132(E)와 1234yf와 R32를 포함하는 혼합 냉매가 봉입된 냉매 회로(110)를 구비하고 있다.
(4-6-3)
자동차용 공조 장치(101)는, 적어도 1132(E)와 1123과 R1234yf를 포함하는 냉매가 봉입된 냉매 회로(110)를 구비하고 있다.
(4-6-4)
자동차용 공조 장치(101)는, 적어도 1132(E)/1234yf를 포함하는 냉매가 봉입된 냉매 회로(110)를 구비하고 있다.
(4-6-5)
자동차용 공조 장치(101)는, 적어도 1132a와 R32와 R1234yf를 포함하는 냉매가 봉입된 냉매 회로(110)를 구비하고 있다.
(4-6-6)
자동차용 공조 장치(101)는, 적어도 R32와 R125와 R1234yf와 R134a와 CO2를 포함하는 냉매가 봉입된 냉매 회로(110)를 구비하고 있다.
＜그 외의 실시형태＞
냉매 회로를 에코노마이저 열교환기 및 인젝션 밸브를 이용한 냉매 회로로 해도 된다.
에코노마이저 열교환기는, 제1 유로 및 제2 유로를 갖고, 제1 유로를 흐르는 냉매와 제2 유로를 흐르는 냉매가 열교환하는 구조로 한다.
제1 유로는, 액냉매관의 일부를 구성한다. 제2 유로는, 인젝션 유로의 일부를 구성한다. 인젝션 유로는, 액냉매관과 압축기의 압축 도중의 압축실을 접속하는 냉매의 유로이다. 인젝션 유로는, 액냉매관으로부터 분기하여, 압축기의 압축 기구의 압축 도중의 압축실로 연통하는 냉매 유로이다.
인젝션 밸브는, 예를 들면 개도 조절이 가능한 전동 밸브이다. 인젝션 밸브는, 인젝션 유로의, 액냉매관과 에코노마이저 열교환기의 제2 유로를 접속하는 부분에 설치한다.
인젝션 밸브가 열리면, 액냉매관으로부터 분기하여, 인젝션 밸브를 통과한 냉매가, 에코노마이저 열교환기의 제2 유로에 유입된다. 그리고, 제2 유로에 유입된 냉매는, 제1 유로를 흐르는 냉매와 열교환하여, 기상의 냉매가 되어 압축기의 압축 기구의 압축 도중의 압축실에 공급된다.
이상, 본 개시의 실시형태를 설명했는데, 특허청구범위에 기재된 본 개시의 취지 및 범위로부터 일탈하는 일 없이, 형태나 상세의 다양한 변경이 가능한 것이 이해될 것이다.
1: 자동차용 공조 장치(자동차용 냉동 사이클 장치)
10: 냉매 회로
80: 압축기
82: 외기용 열교환기(응축기, 증발기)
83: 난방용 제어 밸브(감압부)
85: 제1 열교환기(응축기)
86: 제2 열교환기(증발기)
87: 냉방용 제어 밸브(감압부)
101: 자동차용 공조 장치(자동차용 냉동 사이클 장치)
110: 냉매 회로
180: 압축기
182: 외기용 열교환기(응축기, 증발기)
183: 제1 제어 밸브(감압부)
185: 제1 열교환기(증발기, 응축기)
186: 제2 열교환기(증발기)
187: 제2 제어 밸브(감압부)
210: 냉매 회로

Claims (66)

  1. 압축기와, 응축기와, 감압부와, 증발기를 갖는 냉매 회로(10)와,
    상기 냉매 회로(10)에 봉입되며, 적어도 1,2-디플루오로에틸렌을 포함하는 냉매
    를 구비하는, 자동차용 냉동 사이클 장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 냉매가, 트랜스-1,2-디플루오로에틸렌(HFO-1132(E)), 트리플루오로에틸렌(HFO-1123) 및 2,3,3,3-테트라플루오로-1-프로펜(R1234yf)을 포함하는, 자동차용 냉동 사이클 장치.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 냉매에 있어서, HFO-1132(E), HFO-1123 및 R1234yf의, 이들의 총합을 기준으로 하는 질량%를 각각 x, y 및 z로 할 때, HFO-1132(E), HFO-1123 및 R1234yf의 총합이 100질량%가 되는 3성분 조성도에 있어서, 좌표 (x, y, z)가,
    점 D (87.6, 0.0, 12.4),
    점 G (18.2, 55.1, 26.7),
    점 H (56.7, 43.3, 0.0) 및
    점 O (100.0, 0.0, 0.0)
    의 4점을 각각 잇는 선분 OD, DG, GH 및 HO로 둘러싸이는 도형의 범위 내 또는 상기 선분 OD, DG 및 GH 상에 있고(단, 점 O 및 점 H는 제외한다),
    상기 선분 DG는,
    좌표 (0.0047y2-1.5177y+87.598, y, -0.0047y2+0.5177y+12.402)
    로 나타내어지고,
    상기 선분 GH는,
    좌표 (-0.0134z2-1.0825z+56.692, 0.0134z2+0.0825z+43.308, z)
    로 나타내어지고, 또한
    상기 선분 HO 및 OD가 직선인, 자동차용 냉동 사이클 장치.
  4. 청구항 2에 있어서,
    상기 냉매에 있어서, HFO-1132(E), HFO-1123 및 R1234yf의, 이들의 총합을 기준으로 하는 질량%를 각각 x, y 및 z로 할 때, HFO-1132(E), HFO-1123 및 R1234yf의 총합이 100질량%가 되는 3성분 조성도에 있어서, 좌표 (x, y, z)가,
    점 L (72.5, 10.2, 17.3),
    점 G (18.2, 55.1, 26.7),
    점 H (56.7, 43.3, 0.0) 및
    점 I (72.5, 27.5, 0.0)
    의 4점을 각각 잇는 선분 LG, GH, HI 및 IL로 둘러싸이는 도형의 범위 내 또는 상기 선분 LG, GH 및 IL 상에 있고(단, 점 H 및 점 I는 제외한다),
    상기 선분 LG는,
    좌표 (0.0047y2-1.5177y+87.598, y, -0.0047y2+0.5177y+12.402)
    로 나타내어지고,
    상기 선분 GH는,
    좌표 (-0.0134z2-1.0825z+56.692, 0.0134z2+0.0825z+43.308, z)
    로 나타내어지고, 또한
    상기 선분 HI 및 IL이 직선인, 자동차용 냉동 사이클 장치.
  5. 청구항 2 내지 청구항 4 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 냉매가, 추가로, 디플루오로메탄(R32)을 함유하는, 자동차용 냉동 사이클 장치.
  6. 청구항 5에 있어서,
    상기 냉매에 있어서, HFO-1132(E), HFO-1123 및 R1234yf 그리고 R32의, 이들의 총합을 기준으로 하는 질량%를 각각 x, y 및 z 그리고 a로 할 때, HFO-1132(E), HFO-1123 및 R1234yf의 총합이 100질량%가 되는 3성분 조성도에 있어서, 좌표 (x, y, z)가,
    0＜a≤10.0일 때,
    점 A (0.02a2-2.46a+93.4, 0, -0.02a2+2.46a+6.6),
    점 B' (-0.008a2-1.38a+56, 0.018a2-0.53a+26.3, -0.01a2+1.91a+17.7),
    점 C (-0.016a2+1.02a+77.6, 0.016a2-1.02a+22.4, 0) 및
    점 O (100.0, 0.0, 0.0)
    의 4점을 각각 잇는 직선으로 둘러싸이는 도형의 범위 내 또는 상기 직선 OA, AB' 및 B'C 상에 있고(단, 점 O 및 점 C는 제외한다),
    10.0＜a≤16.5일 때,
    점 A (0.0244a2-2.5695a+94.056, 0, -0.0244a2+2.5695a+5.944),
    점 B' (0.1161a2-1.9959a+59.749, 0.014a2-0.3399a+24.8, -0.1301a2+2.3358a+15.451),
    점 C (-0.0161a2+1.02a+77.6, 0.0161a2-1.02a+22.4, 0) 및
    점 O (100.0, 0.0, 0.0)
    의 4점을 각각 잇는 직선으로 둘러싸이는 도형의 범위 내 또는 상기 직선 OA, AB' 및 B'C 상에 있고(단, 점 O 및 점 C는 제외한다), 또는
    16.5＜a≤21.8일 때,
    점 A (0.0161a2-2.3535a+92.742, 0, -0.0161a2+2.3535a+7.258),
    점 B' (-0.0435a2-0.0435a+50.406, -0.0304a2+1.8991a-0.0661, 0.0739a2-1.8556a+49.6601),
    점 C (-0.0161a2+0.9959a+77.851, 0.0161a2-0.9959a+22.149, 0) 및
    점 O (100.0, 0.0, 0.0)
    의 4점을 각각 잇는 직선으로 둘러싸이는 도형의 범위 내 또는 상기 직선 OA, AB' 및 B'C 상에 있는(단, 점 O 및 점 C는 제외한다), 자동차용 냉동 사이클 장치.
  7. 청구항 2에 있어서,
    상기 냉매가, HFO-1132(E) 및 HFO-1123의 합계를, 당해 냉매의 전체에 대해 99.5질량% 이상 포함하고, 또한,
    당해 냉매가, HFO-1132(E)를, 당해 냉매의 전체에 대해 62.5질량%~72.5질량% 포함하는, 자동차용 냉동 사이클 장치.
  8. 청구항 1에 있어서,
    상기 냉매가, HFO-1132(E), R32 및 R1234yf를 포함하고,
    상기 냉매에 있어서, HFO-1132(E), R32 및 R1234yf의, 이들의 총합을 기준으로 하는 질량%를 각각 x, y 및 z로 할 때, HFO-1132(E), R32 및 R1234yf의 총합이 100질량%가 되는 3성분 조성도에 있어서, 좌표 (x, y, z)가,
    점 A (71.1, 0.0, 28.9),
    점 C (36.5, 18.2, 45.3),
    점 F (47.6, 18.3, 34.1) 및
    점 D (72.0, 0.0, 28.0)
    의 4점을 각각 잇는 선분 AC, CF, FD, 및 DA로 둘러싸이는 도형의 범위 내 또는 상기 선분 상에 있고,
    상기 선분 AC는,
    좌표 (0.0181y2-2.2288y+71.096, y, -0.0181y2+1.2288y+28.904)
    로 나타내어지고,
    상기 선분 FD는,
    좌표 (0.02y2-1.7y+72, y, -0.02y2+0.7y+28)
    로 나타내어지고, 또한,
    상기 선분 CF 및 DA가 직선인, 자동차용 냉동 사이클 장치.
  9. 청구항 1에 있어서,
    상기 냉매가, HFO-1132(E), R32 및 R1234yf를 포함하고,
    상기 냉매에 있어서, HFO-1132(E), R32 및 R1234yf의, 이들의 총합을 기준으로 하는 질량%를 각각 x, y 및 z로 할 때, HFO-1132(E), R32 및 R1234yf의 총합이 100질량%가 되는 3성분 조성도에 있어서, 좌표 (x, y, z)가,
    점 A (71.1, 0.0, 28.9),
    점 B (42.6, 14.5, 42.9),
    점 E (51.4, 14.6, 34.0) 및
    점 D (72.0, 0.0, 28.0)
    의 4점을 각각 잇는 선분 AB, BE, ED, 및 DA로 둘러싸이는 도형의 범위 내 또는 상기 선분 상에 있고,
    상기 선분 AB는,
    좌표 (0.0181y2-2.2288y+71.096, y, -0.0181y2+1.2288y+28.904)
    로 나타내어지고,
    상기 선분 ED는,
    좌표 (0.02y2-1.7y+72, y, -0.02y2+0.7y+28)
    로 나타내어지고, 또한,
    상기 선분 BE 및 DA가 직선인, 자동차용 냉동 사이클 장치.
  10. 청구항 1에 있어서,
    상기 냉매가, HFO-1132(E), R32 및 R1234yf를 포함하고,
    상기 냉매에 있어서, HFO-1132(E), R32 및 R1234yf의, 이들의 총합을 기준으로 하는 질량%를 각각 x, y 및 z로 할 때, HFO-1132(E), R32 및 R1234yf의 총합이 100질량%가 되는 3성분 조성도에 있어서, 좌표 (x, y, z)가,
    점 G (77.5, 6.9, 15.6),
    점 I (55.1, 18.3, 26.6) 및
    점 J (77.5, 18.4, 4.1)
    의 3점을 각각 잇는 선분 GI, IJ 및 JK로 둘러싸이는 도형의 범위 내 또는 상기 선분 상에 있고,
    상기 선분 GI는,
    좌표 (0.02y2-2.4583y+93.396, y, -0.02y2+1.4583y+6.604)
    로 나타내어지고, 또한,
    상기 선분 IJ 및 JK가 직선인, 자동차용 냉동 사이클 장치.
  11. 청구항 1에 있어서,
    상기 냉매가, HFO-1132(E), R32 및 R1234yf를 포함하고,
    상기 냉매에 있어서, HFO-1132(E), R32 및 R1234yf의, 이들의 총합을 기준으로 하는 질량%를 각각 x, y 및 z로 할 때, HFO-1132(E), R32 및 R1234yf의 총합이 100질량%가 되는 3성분 조성도에 있어서, 좌표 (x, y, z)가,
    점 G (77.5, 6.9, 15.6),
    점 H (61.8, 14.6, 23.6) 및
    점 K (77.5, 14.6, 7.9)
    의 3점을 각각 잇는 선분 GH, HK 및 KG로 둘러싸이는 도형의 범위 내 또는 상기 선분 상에 있고,
    상기 선분 GH는,
    좌표 (0.02y2-2.4583y+93.396, y, -0.02y2+1.4583y+6.604)
    로 나타내어지고, 또한,
    상기 선분 HK 및 KG가 직선인, 자동차용 냉동 사이클 장치.
  12. 청구항 1에 있어서,
    상기 냉매가, HFO-1132(E), HFO-1123 및 R32를 포함하고,
    상기 냉매에 있어서, HFO-1132(E), HFO-1123 및 R32의, 이들의 총합을 기준으로 하는 질량%를 각각 x, y 및 z로 할 때, HFO-1132(E), HFO-1123 및 R32의 총합이 100질량%가 되는 3성분 조성도에 있어서, 좌표 (x, y, z)가,
    점 O (100.0, 0.0, 0.0),
    점 C' (56.7, 43.3, 0.0),
    점 D' (52.2, 38.3, 9.5),
    점 E' (41.8, 39.8, 18.4) 및
    점 A' (81.6, 0.0, 18.4)
    의 5점을 각각 잇는 선분 OC', C'D', D'E', E'A' 및 A'O로 둘러싸이는 도형의 범위 내 또는 상기 선분 C'D', D'E' 및 E'A' 상에 있고(단, 점 C' 및 A'를 제외한다),
    상기 선분 C'D'는,
    좌표 (-0.0297z2-0.1915z+56.7, 0.0297z2+1.1915z+43.3, z)
    로 나타내어지고,
    상기 선분 D'E'는,
    좌표 (-0.0535z2+0.3229z+53.957, 0.0535z2+0.6771z+46.043, z)
    로 나타내어지고, 또한,
    상기 선분 OC', E'A' 및 A'O가 직선인, 자동차용 냉동 사이클 장치.
  13. 청구항 1에 있어서,
    상기 냉매가, HFO-1132(E), HFO-1123 및 R32를 포함하고,
    상기 냉매에 있어서, HFO-1132(E), HFO-1123 및 R32의, 이들의 총합을 기준으로 하는 질량%를 각각 x, y 및 z로 할 때, HFO-1132(E), HFO-1123 및 R32의 총합이 100질량%가 되는 3성분 조성도에 있어서, 좌표 (x, y, z)가,
    점 O (100.0, 0.0, 0.0),
    점 C (77.7, 22.3, 0.0),
    점 D (76.3, 14.2, 9.5),
    점 E (72.2, 9.4, 18.4) 및
    점 A' (81.6, 0.0, 18.4)
    의 5점을 각각 잇는 선분 OC, CD, DE, EA' 및 A'O로 둘러싸이는 도형의 범위 내 또는 상기 선분 CD, DE 및 EA' 상에 있고(단, 점 C 및 A'를 제외한다),
    상기 선분 CDE는,
    좌표 (-0.017z2+0.0148z+77.684, 0.017z2+0.9852z+22.316, z)
    로 나타내어지고, 또한,
    상기 선분 OC, EA' 및 A'O가 직선인, 자동차용 냉동 사이클 장치.
  14. 청구항 1에 있어서,
    상기 냉매가, HFO-1132(E), HFO-1123 및 R32를 포함하고,
    상기 냉매에 있어서, HFO-1132(E), HFO-1123 및 R32의, 이들의 총합을 기준으로 하는 질량%를 각각 x, y 및 z로 할 때, HFO-1132(E), HFO-1123 및 R32의 총합이 100질량%가 되는 3성분 조성도에 있어서, 좌표 (x, y, z)가,
    점 O (100.0, 0.0, 0.0),
    점 C' (56.7, 43.3, 0.0),
    점 D' (52.2, 38.3, 9.5) 및
    점 A (90.5, 0.0, 9.5)
    의 5점을 각각 잇는 선분 OC', C'D', D'A 및 AO로 둘러싸이는 도형의 범위 내 또는 상기 선분 C'D' 및 D'A 상에 있고(단, 점 C' 및 A를 제외한다),
    상기 선분 C'D'는,
    좌표 (-0.0297z2-0.1915z+56.7, 0.0297z2+1.1915z+43.3, z)
    로 나타내어지고, 또한,
    상기 선분 OC', D'A 및 AO가 직선인, 자동차용 냉동 사이클 장치.
  15. 청구항 1에 있어서,
    상기 냉매가, HFO-1132(E), HFO-1123 및 R32를 포함하고,
    상기 냉매에 있어서, HFO-1132(E), HFO-1123 및 R32의, 이들의 총합을 기준으로 하는 질량%를 각각 x, y 및 z로 할 때, HFO-1132(E), HFO-1123 및 R32의 총합이 100질량%가 되는 3성분 조성도에 있어서, 좌표 (x, y, z)가,
    점 O (100.0, 0.0, 0.0),
    점 C (77.7, 22.3, 0.0),
    점 D (76.3, 14.2, 9.5),
    점 A (90.5, 0.0, 9.5)
    의 5점을 각각 잇는 선분 OC, CD, DA 및 AO로 둘러싸이는 도형의 범위 내 또는 상기 선분 CD 및 DA 상에 있고(단, 점 C 및 A를 제외한다),
    상기 선분 CD는,
    좌표 (-0.017z2+0.0148z+77.684, 0.017z2+0.9852z+22.316, z)
    로 나타내어지고, 또한,
    상기 선분 OC, DA 및 AO가 직선인, 자동차용 냉동 사이클 장치.
  16. 청구항 1에 있어서,
    상기 냉매가, CO2, 그리고 트랜스-1,2-디플루오로에틸렌(HFO-1132(E)), 디플루오로메탄(R32) 및 2,3,3,3-테트라플루오로-1-프로펜(R1234yf)을 포함하고,
    CO2, 그리고 R32, HFO-1132(E) 및 R1234yf의, 이들의 총합을 기준으로 하는 질량%를 각각 w, 그리고 x, y 및 z로 할 때, R32, HFO-1132(E) 및 R1234yf의 총합이 (100-w)질량%가 되는 3성분 조성도에 있어서, 좌표 (x, y, z)가,
    0＜w≤1.2일 때,
    점 I (0.0, 72.0, 28.0-w)
    점 J (18.3, 48.5, 33.2-w)
    점 K (36.8, 35.6, 27.6-w)
    점 L (51.7, 28.9, 19.4-w)
    점 B'' (-1.5278w2+2.75w+50.5, 0.0, 1.5278w2-3.75w+49.5)
    점 D (-2.9167w+40.317, 0.0, 1.9167w+59.683)
    점 C (0.0, -4.9167w+58.317, 3.9167w+41.683)
    의 7점을 각각 잇는 곡선 IJ, 곡선 JK 및 곡선 KL, 그리고 직선 LB'', 직선 B''D, 직선 DC 및 직선 CI로 둘러싸이는 도형의 범위 내 또는 상기 선분 상에 있고(단, 직선 B''D 및 직선 CI 상의 점은 제외한다),
    1.2＜w≤4.0일 때,
    점 I (0.0, 72.0, 28.0-w)
    점 J (18.3, 48.5, 33.2-w)
    점 K (36.8, 35.6, 27.6-w)
    점 L (51.7, 28.9, 19.4-w)
    점 B'' (51.6, 0.0, 48.4-w)
    점 D (-2.8226w+40.211, 0.0, 1.8226w+59.789)
    점 C (0.0, 0.1081w2-5.169w+58.447, -0.1081w2+4.169w+41.553)
    의 7점을 각각 잇는 곡선 IJ, 곡선 JK 및 곡선 KL, 그리고 직선 LB'', 직선 B''D, 직선 DC 및 직선 CI로 둘러싸이는 도형의 범위 내 또는 상기 선분 상에 있고(단, 직선 B''D 및 직선 CI 상의 점은 제외한다),
    4.0＜w≤7.0일 때,
    점 I (0.0, 72.0, 28.0-w)
    점 J (18.3, 48.5, 33.2-w)
    점 K (36.8, 35.6, 27.6-w)
    점 L (51.7, 28.9, 19.4-w)
    점 B'' (51.6, 0.0, 48.4-w)
    점 D (-2.8w+40.1, 0.0, 1.8w+59.9)
    점 C (0.0, 0.0667w2-4.9667w+58.3, -0.0667w2+3.9667w+41.7)
    의 7점을 각각 잇는 곡선 IJ, 곡선 JK 및 곡선 KL, 그리고 직선 LB'', 직선 B''D, 직선 DC 및 직선 CI로 둘러싸이는 도형의 범위 내 또는 상기 선분 상에 있고(단, 직선 B''D 및 직선 CI 상의 점은 제외한다), 또한
    곡선 IJ는,
    좌표 (x, 0.0236x2-1.716x+72, -0.0236x2+0.716x+28-w)
    로 나타내어지고,
    곡선 JK는,
    좌표 (x, 0.0095x2-1.2222x+67.676, -0.0095x2+0.2222x+32.324-w)
    로 나타내어지고,
    곡선 KL은,
    좌표 (x, 0.0049x2-0.8842x+61.488, -0.0049x2-0.1158x+38.512)
    로 나타내어지는, 자동차용 냉동 사이클 장치.
  17. 청구항 1에 있어서,
    상기 냉매가, CO2, 그리고 트랜스-1,2-디플루오로에틸렌(HFO-1132(E)), 디플루오로메탄(R32) 및 2,3,3,3-테트라플루오로-1-프로펜(R1234yf)을 포함하고,
    CO2, 그리고 R32, HFO-1132(E) 및 R1234yf의, 이들의 총합을 기준으로 하는 질량%를 각각 w, 그리고 x, y 및 z로 할 때, R32, HFO-1132(E) 및 R1234yf의 총합이 (100-w)질량%가 되는 3성분 조성도에 있어서, 좌표 (x, y, z)가,
    0＜w≤1.2일 때,
    점 I (0.0, 72.0, 28.0-w)
    점 J (18.3, 48.5, 33.2-w)
    점 K (36.8, 35.6, 27.6-w)
    점 F (-0.0833w+36.717, -4.0833w+5.1833, 3.1666w+58.0997)
    점 C (0.0, -4.9167w+58.317, 3.9167w+41.683)
    의 5점을 각각 잇는 곡선 IJ 및 곡선 JK, 그리고 직선 KF, 직선 FC 및 직선 CI로 둘러싸이는 도형의 범위 내 또는 상기 선분 상에 있고(단, 직선 CI 상의 점은 제외한다),
    1.2＜w≤1.3일 때,
    점 I (0.0, 72.0, 28.0-w)
    점 J (18.3, 48.5, 33.2-w)
    점 K (36.8, 35.6, 27.6-w)
    점 F (36.6, -3w+3.9, 2w+59.5)
    점 C (0.0, 0.1081w2-5.169w+58.447, -0.1081w2+4.169w+41.553)
    의 5점을 각각 잇는 곡선 IJ 및 곡선 JK, 그리고 직선 KF, 직선 FC 및 직선 CI로 둘러싸이는 도형의 범위 내 또는 상기 선분 상에 있고(단, 직선 CI 상의 점은 제외한다),
    1.3＜w≤4.0일 때,
    점 I (0.0, 72.0, 28.0-w)
    점 J (18.3, 48.5, 33.2-w)
    점 K (36.8, 35.6, 27.6-w)
    점 B' (36.6, 0.0, -w+63.4)
    점 D (-2.8226w+40.211, 0.0, 1.8226w+59.789)
    점 C (0.0, 0.1081w2-5.169w+58.447, -0.1081w2+4.169w+41.553)
    의 6점을 각각 잇는 곡선 IJ 및 곡선 JK, 그리고 직선 KB', 직선 B'D, 직선 DC 및 직선 CI로 둘러싸이는 도형의 범위 내 또는 상기 선분 상에 있고(단, 직선 CI 상의 점은 제외한다),
    4.0＜w≤7.0일 때,
    점 I (0.0, 72.0, 28.0-w)
    점 J (18.3, 48.5, 33.2-w)
    점 K (36.8, 35.6, 27.6-w)
    점 B' (36.6, 0.0, -w+63.4)
    점 D (-2.8w+40.1, 0.0, 1.8w+59.9)
    점 C (0.0, 0.0667w2-4.9667w+58.3, -0.0667w2+3.9667w+41.7)
    의 6점을 각각 잇는 곡선 IJ 및 곡선 JK, 그리고 직선 KB', 직선 B'D, 직선 DC 및 직선 CI로 둘러싸이는 도형의 범위 내 또는 상기 선분 상에 있고(단, 직선 CI 상의 점은 제외한다), 또한
    곡선 IJ는,
    좌표 (x, 0.0236x2-1.716x+72, -0.0236x2+0.716x+28-w)
    로 나타내어지고,
    곡선 JK는,
    좌표 (x, 0.0095x2-1.2222x+67.676, -0.0095x2+0.2222x+32.324-w)
    로 나타내어지는, 자동차용 냉동 사이클 장치.
  18. 청구항 1에 있어서,
    상기 냉매가, CO2, 그리고 R32, HFO-1132(E) 및 R1234yf를 포함하고,
    CO2, 그리고 R32, HFO-1132(E) 및 R1234yf의, 이들의 총합을 기준으로 하는 질량%를 각각 w, 그리고 x, y 및 z로 할 때, R32, HFO-1132(E) 및 R1234yf의 총합이 (100-w)질량%가 되는 3성분 조성도에 있어서, 좌표 (x, y, z)가,
    0＜w≤1.2일 때,
    점 I (0.0, 72.0, 28.0-w)
    점 J (18.3, 48.5, 33.2-w)
    점 E (18.2, -1.1111w2-3.1667w+31.9, 1.1111w2+2.1667w+49.9)
    점 C (0.0, -4.9167w+58.317, 3.9167w+41.683)
    의 4점을 각각 잇는 곡선 IJ 및 곡선 JK, 그리고 직선 KF, 직선 FC 및 직선 CI로 둘러싸이는 도형의 범위 내 또는 상기 선분 상에 있고(단, 직선 CI 상의 점은 제외한다),
    1.2＜w≤4.0일 때,
    점 I (0.0, 72.0, 28.0-w)
    점 J (18.3, 48.5, 33.2-w)
    점 E (-0.0365w+18.26, 0.0623w2-4.5381w+31.856, -0.0623w2+3.5746w+49.884)
    점 C (0.0, 0.1081w2-5.169w+58.447, -0.1081w2+4.169w+41.553)
    의 4점을 각각 잇는 곡선 IJ 및 곡선 JK, 그리고 직선 KF, 직선 FC 및 직선 CI로 둘러싸이는 도형의 범위 내 또는 상기 선분 상에 있고(단, 직선 CI 상의 점은 제외한다),
    4.0＜w≤7.0일 때,
    점 I (0.0, 72.0, 28.0-w)
    점 J (18.3, 48.5, 33.2-w)
    점 E (18.1, 0.0444w2-4.3556w+31.411, -0.0444w2+3.3556w+50.489)
    점 C (0.0, 0.0667w2-4.9667w+58.3, -0.0667w2+3.9667w+41.7)
    의 4점을 각각 잇는 곡선 IJ 및 곡선 JK, 그리고 직선 KF, 직선 FC 및 직선 CI로 둘러싸이는 도형의 범위 내 또는 상기 선분 상에 있고(단, 직선 CI 상의 점은 제외한다), 또한
    곡선 IJ는,
    좌표 (x, 0.0236x2-1.716x+72, -0.0236x2+0.716x+28-w)
    로 나타내어지는, 자동차용 냉동 사이클 장치.
  19. 청구항 1에 있어서,
    상기 냉매가, CO2, 그리고 R32, HFO-1132(E) 및 R1234yf를 포함하고,
    CO2, 그리고 R32, HFO-1132(E) 및 R1234yf의, 이들의 총합을 기준으로 하는 질량%를 각각 w, 그리고 x, y 및 z로 할 때, R32, HFO-1132(E) 및 R1234yf의 총합이 (100-w)질량%가 되는 3성분 조성도에 있어서, 좌표 (x, y, z)가,
    0＜w≤0.6일 때,
    점 G (-5.8333w2-3.1667w+22.2, 7.0833w2+1.4167w+26.2, -1.25w2+0.75w+51.6)
    점 O (36.8, 0.8333w2+1.8333w+22.6, -0.8333w2-2.8333w+40.6)
    점 P (51.7, 1.1111w2+20.5, -1.1111w2-w+27.8)
    점 B'' (-1.5278w2+2.75w+50.5, 0.0, 1.5278w2-3.75w+49.5)
    점 D (-2.9167w+40.317, 0.0, 1.9167w+59.683)
    의 5점을 각각 잇는 곡선 GO 및 곡선 OP, 그리고 직선 PB'', 직선 B''D 및 직선 DG로 둘러싸이는 도형의 범위 내 또는 상기 선분 상에 있고(단, 직선 B''D 상의 점은 제외한다),
    0.6＜w≤1.2일 때,
    점 G (-5.8333w2-3.1667w+22.2, 7.0833w2+1.4167w+26.2, -1.25w2+0.75w+51.6)
    점 N (18.2, 0.2778w2+3w+27.7, -0.2778w2-4w+54.1)
    점 O (36.8, 0.8333w2+1.8333w+22.6, -0.8333w2-2.8333w+40.6)
    점 P (51.7, 1.1111w2+20.5, -1.1111w2-w+27.8)
    점 B'' (-1.5278w2+2.75w+50.5, 0.0, 1.5278w2-3.75w+49.5)
    점 D (-2.9167w+40.317, 0.0, 1.9167w+59.683)
    의 6점을 각각 잇는 곡선 GN, 곡선 NO, 및 곡선 OP, 그리고 직선 PB'', 직선 B''D 및 직선 DG로 둘러싸이는 도형의 범위 내 또는 상기 선분 상에 있고(단, 직선 B''D 상의 점은 제외한다), 또한
    곡선 GO는,
    0＜w≤0.6일 때,
    좌표 (x, (0.00487w2-0.0059w+0.0072)x2+(-0.279w2+0.2844w-0.6701)x+3.7639w2-0.2467w+37.512, 100-w-x-y)
    로 나타내어지고,
    곡선 GN은,
    0.6＜w≤1.2일 때,
    좌표 (x, (0.0122w2-0.0113w+0.0313)x2+(-0.3582w2+0.1624w-1.4551)x+2.7889w2+3.7417w+43.824, 100-w-x-y)
    로 나타내어지고,
    곡선 NO는,
    0.6＜w≤1.2일 때,
    좌표 (x, (0.00487w2-0.0059w+0.0072)x2+(-0.279w2+0.2844w-0.6701)x+3.7639w2-0.2467w+37.512, 100-w-x-y)
    로 나타내어지고,
    곡선 OP는,
    0＜w≤1.2일 때,
    좌표 (x, (0.0074w2-0.0133w+0.0064)x2+(-0.5839w2+1.0268w-0.7103)x+11.472w2-17.455w+40.07, 100-w-x-y)
    로 나타내어지고,
    1.2＜w≤4.0일 때,
    점 M (0.0, -0.3004w2+2.419w+55.53, 0.3004w2-3.419w+44.47)
    점 W (10.0, -0.3645w2+3.5024w+44.422, 0.3645w2-4.5024w+55.578)
    점 N (18.2, -0.3773w2+3.319w+28.26, 0.3773w2-4.319w+53.54)
    점 O (36.8, -0.1392w2+1.4381w+24.475, 0.1392w2-2.4381w+38.725)
    점 P (51.7, -0.2381w2+1.881w+20.186, 0.2381w2-2.881w+28.114)
    점 B'' (51.6, 0.0, -w+48.4)
    점 D (-2.8226w+40.211, 0.0, 1.8226w+59.789)
    점 C (0.0, 0.1081w2-5.169w+58.447, -0.1081w2+4.169w+41.553)
    의 8점을 각각 잇는 곡선 MW, 곡선 WN, 곡선 NO 및 곡선 OP, 그리고 직선 PB'', 직선 B''D, 직선 DC 및 직선 CM으로 둘러싸이는 도형의 범위 내 또는 상기 선분 상에 있고(단, 직선 B''D 및 직선 CM 상의 점은 제외한다), 또한
    곡선 MW는,
    좌표 (x, (0.0043w2-0.0359w+0.1509)x2+(-0.0493w2+0.4669w-3.6193)x-0.3004w2+2.419w+55.53, 100-w-x-y)
    로 나타내어지고,
    곡선 WN은,
    좌표 (x, (0.0055w2-0.0326w+0.0665)x2+(-0.1571w2+0.8981w-2.6274)x+0.6555w2-2.2153w+54.044, 100-w-x-y)
    로 나타내어지고,
    곡선 NO는,
    좌표 (x, (-0.00062w2+0.0036w+0.0037)x2+(0.0375w2-0.239w-0.4977)x-0.8575w2+6.4941w+36.078, 100-w-x-y)
    로 나타내어지고,
    곡선 OP는,
    좌표 (x, (-0.000463w2+0.0024w-0.0011)x2+(0.0457w2-0.2581w-0.075)x-1.355w2+8.749w+27.096, 100-w-x-y)
    로 나타내어지고,
    4.0＜w≤7.0일 때,
    점 M (0.0, -0.0667w2+0.8333w+58.133, 0.0667w2-1.8333w+41.867)
    점 W (10.0, -0.0667w2+1.1w+39.267, 0.0667w2-2.1w+50.733)
    점 N (18.2, -0.0889w2+1.3778w+31.411, 0.0889w2-2.3778w+50.389)
    점 O (36.8, -0.0444w2+0.6889w+25.956, 0.0444w2-1.6889w+37.244)
    점 P (51.7, -0.0667w2+0.8333w+21.633, 0.0667w2-1.8333w+26.667)
    점 B'' (51.6, 0.0, -w+48.4)
    점 D (-2.8w+40.1, 0.0, 1.8w+59.9)
    점 C (0.0, 0.0667w2-4.9667w+58.3, -0.0667w2+3.9667w+41.7)
    의 8점을 각각 잇는 곡선 MW, 곡선 WN, 곡선 NO 및 곡선 OP, 그리고 직선 PB'', 직선 B''D, 직선 DC 및 직선 CM으로 둘러싸이는 도형의 범위 내 또는 상기 선분 상에 있고(단, 직선 B''D 및 직선 CM 상의 점은 제외한다), 또한
    곡선 MW는,
    좌표 (x, (0.00357w2-0.0391w+0.1756)x2+(-0.0356w2+0.4178w-3.6422)x-0.0667w2+0.8333w+58.103, 100-w-x-y)
    로 나타내어지고,
    곡선 WN은,
    좌표 (x, (-0.002061w2+0.0218w-0.0301)x2+(0.0556w2-0.5821w-0.1108)x-0.4158w2+4.7352w+43.383, 100-w-x-y)
    로 나타내어지고,
    곡선 NO는,
    좌표 (x, 0.0082x2+(0.0022w2-0.0345w-0.7521)x-0.1307w2+2.0247w+42.327, 100-w-x-y)
    로 나타내어지고,
    곡선 OP는,
    좌표 (x, (-0.0006258w2+0.0066w-0.0153)x2+(0.0516w2-0.5478w+0.9894)x-1.074w2+11.651w+10.992, 100-w-x-y)
    로 나타내어지는, 자동차용 냉동 사이클 장치.
  20. 청구항 1에 있어서,
    상기 냉매가, CO2, 그리고 R32, HFO-1132(E) 및 R1234yf를 포함하고,
    CO2, 그리고 R32, HFO-1132(E) 및 R1234yf의, 이들의 총합을 기준으로 하는 질량%를 각각 w, 그리고 x, y 및 z로 할 때, R32, HFO-1132(E) 및 R1234yf의 총합이 (100-w)질량%가 되는 3성분 조성도에 있어서, 좌표 (x, y, z)가,
    0＜w≤0.6일 때,
    점 G (-5.8333w2-3.1667w+22.2, 7.0833w2-1.4167w+26.2, -1.25w2+3.5834w+51.6)
    점 O (36.8, 0.8333w2+1.8333w+22.6, -0.8333w2-2.8333w+40.6)
    점 F (-0.0833w+36.717, -4.0833w+5.1833, 3.1666w+58.0997)
    의 3점을 각각 잇는 곡선 GO, 그리고 직선 OF 및 직선 FG로 둘러싸이는 도형의 범위 내 또는 상기 선분 상에 있고, 또한
    곡선 GO는,
    좌표 (x, (0.00487w2-0.0059w+0.0072)x2+(-0.279w2+0.2844w-0.6701)x+3.7639w2-0.2467w+37.512, 100-w-x-y)
    로 나타내어지고,
    0.6＜w≤1.2일 때,
    점 G (-5.8333w2-3.1667w+22.2, 7.0833w2-1.4167w+26.2, -1.25w2+3.5834w+51.6)
    점 N (18.2, 0.2778w2+3.0w+27.7, -0.2778w2-4.0w+54.1)
    점 O (36.8, 0.8333w2+1.8333w+22.6, -0.8333w2-2.8333w+40.6)
    점 F (-0.0833w+36.717, -4.0833w+5.1833, 3.1666w+58.0997)
    의 4점을 각각 잇는 곡선 GN 및 곡선 NO, 그리고 직선 OF 및 직선 FG로 둘러싸이는 도형의 범위 내 또는 상기 선분 상에 있고, 또한
    곡선 GN은,
    0.6＜w≤1.2일 때,
    좌표 (x, (0.0122w2-0.0113w+0.0313)x2+(-0.3582w2+0.1624w-1.4551)x+2.7889w2+3.7417w+43.824, 100-w-x-y)
    로 나타내어지고,
    곡선 NO는,
    0.6＜w≤1.2일 때,
    좌표 (x, (0.00487w2-0.0059w+0.0072)x2+(-0.279w2+0.2844w-0.6701)x+3.7639w2-0.2467w+37.512, 100-w-x-y)
    로 나타내어지고,
    1.2＜w≤1.3일 때,
    점 M (0.0, -0.3004w2+2.419w+55.53, 0.3004w2-3.419w+44.47)
    점 W (10.0, -0.3645w2+3.5024w+34.422, 0.3645w2-4.5024w+55.578)
    점 N (18.2, -0.3773w2+3.319w+28.26, 0.3773w2-4.319w+53.54)
    점 O (36.8, -0.1392w2+1.4381w+24.475, 0.1392w2-2.4381w+38.725)
    점 F (36.6, -3w+3.9, 2w+59.5)
    점 C (0.1081w2-5.169w+58.447, 0.0, -0.1081w2+4.169w+41.553)
    의 6점을 각각 잇는 곡선 MW, 곡선 WN 및 곡선 NO, 그리고 직선 OF 및 직선 FC 및 직선 CM으로 둘러싸이는 도형의 범위 내 또는 상기 선분 상에 있고(단, 직선 CM 상의 점은 제외한다), 또한
    곡선 MW는,
    좌표 (x, (0.0043w2-0.0359w+0.1509)x2+(-0.0493w2+0.4669w-3.6193)x-0.3004w2+2.419w+55.53, 100-w-x-y)
    로 나타내어지고,
    곡선 WN은,
    좌표 (x, (0.0055w2-0.0326w+0.0665)x2+(-0.1571w2+0.8981w-2.6274)x+0.6555w2-2.2153w+54.044, 100-w-x-y)
    로 나타내어지고,
    곡선 NO는,
    좌표 (x, (-0.00062w2+0.0036w+0.0037)x2+(0.0375w2-0.239w-0.4977)x-0.8575w2+6.4941w+36.078, 100-w-x-y)
    로 나타내어지고,
    1.3＜w≤4.0일 때,
    점 M (0.0, -0.3004w2+2.419w+55.53, 0.3004w2-3.419w+44.47)
    점 W (10.0, -0.3645w2+3.5024w+34.422, 0.3645w2-4.5024w+55.578)
    점 N (18.2, -0.3773w2+3.319w+28.26, 0.3773w2-4.319w+53.54)
    점 O (36.8, -0.1392w2+1.4381w+24.475, 0.1392w2-2.4381w+38.725)
    점 B' (36.6, 0.0, -w+63.4)
    점 D (-2.8226w+40.211, 0.0, 1.8226w+59.789)
    점 C (0.0, 0.1081w2-5.169w+58.447, -0.1081w2+4.169w+41.553)
    의 7점을 각각 잇는 곡선 MW, 곡선 WN 및 곡선 NO, 그리고 직선 OB', 직선 B'D, 및 직선 DC 및 직선 CM으로 둘러싸이는 도형의 범위 내 또는 상기 선분 상에 있고(단, 직선 CM 상의 점은 제외한다), 또한
    곡선 MW는,
    좌표 (x, (0.0043w2-0.0359w+0.1509)x2+(-0.0493w2+0.4669w-3.6193)x-0.3004w2+2.419w+55.53, 100-w-x-y)
    로 나타내어지고,
    곡선 WN은,
    좌표 (x, (0.0055w2-0.0326w+0.0665)x2+(-0.1571w2+0.8981w-2.6274)x+0.6555w2-2.2153w+54.044, 100-w-x-y),
    곡선 NO는,
    좌표 (x, (-0.00062w2+0.0036w+0.0037)x2+(0.0457w2-0.2581w-0.075)x-1.355w2+8.749w+27.096, 100-w-x-y)
    로 나타내어지고,
    4.0＜w≤7.0일 때,
    점 M (0.0, -0.0667w2+0.8333w+58.133, 0.0667w2-1.8333w+41.867)
    점 W (10.0, -0.0667w2+1.1w+39.267, 0.0667w2-2.1w+50.733)
    점 N (18.2, -0.0889w2+1.3778w+31.411, 0.0889w2-2.3778w+50.389)
    점 O (36.8, -0.0444w2+0.6889w+25.956, 0.0444w2-1.6889w+37.244)
    점 B' (36.6, 0.0, -w+63.4)
    점 D (-2.8w+40.1, 0.0, 1.8w+59.9)
    점 C (0.0, 0.0667w2-4.9667w+58.3, -0.0667w2+3.9667w+41.7)
    의 7점을 각각 잇는 곡선 MW, 곡선 WN 및 곡선 NO, 그리고 직선 OB', 직선 B'D, 및 직선 DC 및 직선 CM으로 둘러싸이는 도형의 범위 내 또는 상기 선분 상에 있고(단, 직선 CM 상의 점은 제외한다), 또한
    곡선 MW는,
    좌표 (x, (0.00357w2-0.0391w+0.1756)x2+(-0.0356w2+0.4178w-3.6422)x-0.0667w2+0.8333w+58.103, 100-w-x-y)
    로 나타내어지고,
    곡선 WN은,
    좌표 (x, (-0.002061w2+0.0218w-0.0301)x2+(0.0556w2-0.5821w-0.1108)x-0.4158w2+4.7352w+43.383, 100-w-x-y)
    곡선 NO는,
    좌표 (x, (0.0082x2+(0.0022w2-0.0345w-0.7521)x-0.1307w2+2.0247w+42.327, 100-w-x-y)
    로 나타내어지는, 자동차용 냉동 사이클 장치.
  21. 청구항 1에 있어서,
    상기 냉매가, CO2, 그리고 R32, HFO-1132(E) 및 R1234yf를 포함하고,
    CO2, 그리고 R32, HFO-1132(E) 및 R1234yf의, 이들의 총합을 기준으로 하는 질량%를 각각 w, 그리고 x, y 및 z로 할 때, R32, HFO-1132(E) 및 R1234yf의 총합이 (100-w)질량%가 되는 3성분 조성도에 있어서, 좌표 (x, y, z)가,
    1.2＜w≤4.0일 때,
    점 M (0.0, -0.3004w2+2.419w+55.53, 0.3004w2-3.419w+44.47)
    점 W (10.0, -0.3645w2+3.5024w+34.422, 0.3645w2-4.5024w+55.578)
    점 N (18.2, -0.3773w2+3.319w+28.26, 0.3773w2-4.319w+53.54)
    점 E (-0.0365w+18.26, 0.0623w2-4.5381w+31.856, -0.0623w2+3.5746w+49.884)
    점 C (0.0, 0.1081w2-5.169w+58.447, -0.1081w2+4.169w+41.553)
    의 5점을 각각 잇는 곡선 MW 및 곡선 WN, 그리고 직선 NE, 직선 EC 및 직선 CM으로 둘러싸이는 도형의 범위 내 또는 상기 선분 상에 있고(단, 직선 CM 상의 점은 제외한다), 또한
    곡선 MW는,
    좌표 (x, (0.0043w2-0.0359w+0.1509)x2+(-0.0493w2+0.4669w-3.6193)x-0.3004w2+2.419w+55.53, 100-w-x-y)
    로 나타내어지고,
    곡선 WN은,
    좌표 (x, (0.0055w2-0.0326w+0.0665)x2+(-0.1571w2+0.8981w-2.6274)x+0.6555w2-2.2153w+54.044, 100-w-x-y)
    로 나타내어지고,
    4.0＜w≤7.0일 때,
    점 M (0.0, -0.0667w2+0.8333w+58.133, 0.0667w2-1.8333w+41.867)
    점 W (10.0, -0.0667w2+1.1w+39.267, 0.0667w2-2.1w+50.733)
    점 N (18.2, -0.0889w2+1.3778w+31.411, 0.0889w2-2.3778w+50.389)
    점 E (18.1, 0.0444w2-4.3556w+31.411, -0.0444w2+3.3556w+50.489)
    점 C (0.0, 0.0667w2-4.9667w+58.3, -0.0667w2+3.9667w+41.7)
    의 5점을 각각 잇는 곡선 MW 및 곡선 WN, 그리고 직선 NE, 직선 EC 및 직선 CM으로 둘러싸이는 도형의 범위 내 또는 상기 선분 상에 있고(단, 직선 CM 상의 점은 제외한다), 또한
    곡선 MW는,
    좌표 (x, (0.00357w2-0.0391w+0.1756)x2+(-0.0356w2+0.4178w-3.6422)x-0.0667w2+0.8333w+58.103, 100-w-x-y)
    로 나타내어지고,
    곡선 WN은,
    좌표 (x, (-0.002061w2+0.0218w-0.0301)x2+(0.0556w2-0.5821w-0.1108)x-0.4158w2+4.7352w+43.383, 100-w-x-y)
    로 나타내어지는, 자동차용 냉동 사이클 장치.
  22. 압축기와, 응축기와, 감압부와, 증발기를 갖는 냉매 회로(10)와,
    상기 냉매 회로(10)에 봉입되며, 적어도 트랜스-1,2-디플루오로에틸렌(HFO-1132(E)), 디플루오로메탄(HFC-32) 및 2,3,3,3-테트라플루오로프로펜(HFO-1234yf)을 포함하는 냉매
    를 구비하는, 자동차용 냉동 사이클 장치.
  23. 청구항 22에 있어서,
    상기 냉매가, 트랜스-1,2-디플루오로에틸렌(HFO-1132(E)), 디플루오로메탄(HFC-32) 및 2,3,3,3-테트라플루오로프로펜(HFO-1234yf)을 함유하고, 당해 3성분의 총 농도가, 상기 냉매 전체에 대해 99.5질량% 이상이며, 또한
    당해 3성분의 질량비가, 당해 3성분을 각 꼭짓점으로 하는 삼각 조성도에 있어서,
    점 A (HFO-1132(E)/HFC-32/HFO-1234yf=51.8/1.0/47.2질량%),
    점 B (HFO-1132(E)/HFC-32/HFO-1234yf=35.3/1.0/63.7질량%),
    점 C (HFO-1132(E)/HFC-32/HFO-1234yf=10.1/18.0/71.9질량%) 및
    점 D (HFO-1132(E)/HFC-32/HFO-1234yf=27.8/18.0/54.2질량%)
    의 4점을 지나는 도형으로 둘러싸인 영역의 범위 내에 있는, 자동차용 냉동 사이클 장치.
  24. 청구항 22에 있어서,
    상기 냉매가, HFO-1132(E), HFC-32 및 HFO-1234yf를 함유하고, 당해 3성분의 총 농도가, 상기 냉매 전체에 대해 99.5질량% 이상이며, 또한
    당해 3성분의 질량비가, 당해 3성분을 각 꼭짓점으로 하는 삼각 조성도에 있어서,
    점 A (HFO-1132(E)/HFC-32/HFO-1234yf=51.8/1.0/47.2질량%),
    점 B (HFO-1132(E)/HFC-32/HFO-1234yf=35.3/1.0/63.7질량%),
    점 E (HFO-1132(E)/HFC-32/HFO-1234yf=15.2/14.3/70.5질량%) 및
    점 F (HFO-1132(E)/HFC-32/HFO-1234yf=31.1/14.3/54.6질량%)
    의 4점을 지나는 도형으로 둘러싸인 영역의 범위 내에 있는, 자동차용 냉동 사이클 장치.
  25. 청구항 22에 있어서,
    상기 냉매가, HFO-1132(E), HFC-32 및 HFO-1234yf를 함유하고, 당해 3성분의 총 농도가, 상기 냉매 전체에 대해 99.5질량% 이상이며, 또한
    당해 3성분의 질량비가, 당해 3성분을 각 꼭짓점으로 하는 삼각 조성도에 있어서,
    점 P (HFO-1132(E)/HFC-32/HFO-1234yf=45.6/1.0/53.4질량%),
    점 B (HFO-1132(E)/HFC-32/HFO-1234yf=35.3/1.0/63.7질량%),
    점 Q (HFO-1132(E)/HFC-32/HFO-1234yf=1.0/24.8/74.2질량%),
    점 R (HFO-1132(E)/HFC-32/HFO-1234yf=1.0/29.2/69.8질량%) 및
    점 S (HFO-1132(E)/HFC-32/HFO-1234yf=6.5/29.2/64.3질량%)
    의 5점을 지나는 도형으로 둘러싸인 영역의 범위 내에 있는, 자동차용 냉동 사이클 장치.
  26. 청구항 23 내지 청구항 25 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 냉매가, HFO-1132(E), HFC-32 및 HFO-1234yf만으로 이루어지는, 자동차용 냉동 사이클 장치.
  27. 압축기와, 응축기와, 감압부와, 증발기를 갖는 냉매 회로(10)와,
    상기 냉매 회로(10)에 봉입되며, 적어도 HFO-1132(E), HFO-1123 및 HFO-1234yf를 포함하는 냉매
    를 구비하는, 자동차용 냉동 사이클 장치.
  28. 청구항 27에 있어서,
    상기 냉매가, HFO-1132(E), HFO-1123 및 HFO-1234yf를 함유하고, 당해 3성분의 총 농도가, 상기 냉매 전체에 대해 99.5질량% 이상이며, 또한
    당해 3성분의 질량비가, 당해 3성분을 각 꼭짓점으로 하는 삼각 조성도에 있어서,
    점 A (HFO-1132(E)/HFO-1123/HFO-1234yf=42.5/1.0/56.5질량%),
    점 B (HFO-1132(E)/HFO-1123/HFO-1234yf=27.1/1.0/71.9질량%),
    점 C (HFO-1132(E)/HFO-1123/HFO-1234yf=1.0/30.4/68.6질량%),
    점 D (HFO-1132(E)/HFO-1123/HFO-1234yf=1.0/57.0/42.0질량%) 및
    점 E (HFO-1132(E)/HFO-1123/HFO-1234yf=42.5/24.1/33.4질량%)
    의 5점을 지나는 도형으로 둘러싸인 영역의 범위 내에 있는, 자동차용 냉동 사이클 장치.
  29. 청구항 27에 있어서,
    상기 냉매가, HFO-1132(E), HFO-1123 및 HFO-1234yf를 함유하고, 당해 3성분의 총 농도가, 상기 냉매 전체에 대해 99.5질량% 이상이며, 또한
    당해 3성분의 질량비가, 당해 3성분을 각 꼭짓점으로 하는 삼각 조성도에 있어서,
    점 A (HFO-1132(E)/HFO-1123/HFO-1234yf=42.5/1.0/56.5질량%),
    점 B (HFO-1132(E)/HFO-1123/HFO-1234yf=27.1/1.0/71.9질량%),
    점 C (HFO-1132(E)/HFO-1123/HFO-1234yf=1.0/30.4/68.6질량%),
    점 F (HFO-1132(E)/HFO-1123/HFO-1234yf=1.0/52.2/46.8질량%) 및
    점 G (HFO-1132(E)/HFO-1123/HFO-1234yf=42.5/18.9/38.6질량%)
    의 5점을 지나는 도형으로 둘러싸인 영역의 범위 내에 있는, 자동차용 냉동 사이클 장치.
  30. 청구항 28 또는 청구항 29에 있어서,
    상기 냉매가, HFO-1132(E), HFO-1123 및 HFO-1234yf를 함유하고, 당해 3성분의 총 농도가, 상기 냉매 전체에 대해 99.5질량% 이상이며, 또한
    당해 3성분의 질량비가, 당해 3성분을 각 꼭짓점으로 하는 삼각 조성도에 있어서,
    점 A (HFO-1132(E)/HFO-1123/HFO-1234yf=42.5/1.0/56.5질량%),
    점 B (HFO-1132(E)/HFO-1123/HFO-1234yf=27.1/1.0/71.9질량%),
    점 C (HFO-1132(E)/HFO-1123/HFO-1234yf=1.0/30.4/68.6질량%),
    점 H (HFO-1132(E)/HFO-1123/HFO-1234yf=1.0/35.2/63.8질량%),
    점 I (HFO-1132(E)/HFO-1123/HFO-1234yf=27.4/29.8/42.8질량%) 및
    점 G (HFO-1132(E)/HFO-1123/HFO-1234yf=42.5/18.9/38.6질량%)
    의 6점을 지나는 도형으로 둘러싸인 영역의 범위 내에 있는, 자동차용 냉동 사이클 장치.
  31. 청구항 28 내지 청구항 30 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 냉매가, HFO-1132(E), HFO-1123 및 HFO-1234yf만으로 이루어지는, 자동차용 냉동 사이클 장치.
  32. 압축기와, 응축기와, 감압부와, 증발기를 갖는 냉매 회로(10)와,
    상기 냉매 회로(10)에 봉입되며, 적어도 HFO-1132(E) 및 HFO-1234yf를 포함하는 냉매
    를 구비하는, 자동차용 냉동 사이클 장치.
  33. 청구항 32에 있어서,
    상기 냉매가, HFO-1132(E) 및 HFO-1234yf를 함유하고,
    HFO-1132(E) 및 HFO-1234yf의 전체 질량에 대해,
    HFO-1132(E)의 함유 비율이 35.0~65.0질량%이며,
    HFO-1234yf의 함유 비율이 65.0~35.0질량%인, 자동차용 냉동 사이클 장치.
  34. 청구항 32에 있어서,
    HFO-1132(E) 및 HFO-1234yf의 전체 질량에 대해,
    HFO-1132(E)의 함유 비율이 41.3~53.5질량%이며,
    HFO-1234yf의 함유 비율이 58.7~46.5질량%인, 자동차용 냉동 사이클 장치.
  35. 청구항 33 또는 청구항 34에 있어서,
    상기 냉매가, HFO-1132(E) 및 HFO-1234yf만으로 이루어지는, 자동차용 냉동 사이클 장치.
  36. 청구항 32에 있어서,
    상기 냉매가, HFO-1132(E) 및 HFO-1234yf를 함유하고,
    HFO-1132(E) 및 HFO-1234yf의 전체 질량에 대해,
    HFO-1132(E)의 함유 비율이 40.5~49.2질량%이며,
    HFO-1234yf의 함유 비율이 59.5~50.8질량%인, 자동차용 냉동 사이클 장치.
  37. 청구항 36에 있어서,
    상기 냉매가, HFO-1132(E) 및 HFO-1234yf만으로 이루어지는, 자동차용 냉동 사이클 장치.
  38. 청구항 32에 있어서,
    상기 냉매가, HFO-1132(E) 및 HFO-1234yf를 함유하고,
    HFO-1132(E) 및 HFO-1234yf의 전체 질량에 대해,
    HFO-1132(E)의 함유 비율이 31.1~39.8질량%이며,
    HFO-1234yf의 함유 비율이 68.9~60.2질량%인, 자동차용 냉동 사이클 장치.
  39. 청구항 32에 있어서,
    상기 냉매가, HFO-1132(E) 및 HFO-1234yf를 함유하고,
    HFO-1132(E) 및 HFO-1234yf의 전체 질량에 대해,
    HFO-1132(E)의 함유 비율이 31.1~37.9질량%이며,
    HFO-1234yf의 함유 비율이 68.9~62.1질량%인, 자동차용 냉동 사이클 장치.
  40. 청구항 38 또는 청구항 39에 있어서,
    상기 냉매가, HFO-1132(E) 및 HFO-1234yf만으로 이루어지는, 자동차용 냉동 사이클 장치.
  41. 청구항 32에 있어서,
    상기 냉매가, HFO-1132(E) 및 HFO-1234yf를 함유하고,
    HFO-1132(E) 및 HFO-1234yf의 전체 질량에 대해,
    HFO-1132(E)의 함유 비율이 21.0~28.4질량%이며,
    HFO-1234yf의 함유 비율이 79.0~71.6질량%인, 자동차용 냉동 사이클 장치.
  42. 청구항 41에 있어서,
    상기 냉매가, HFO-1132(E) 및 HFO-1234yf만으로 이루어지는, 자동차용 냉동 사이클 장치.
  43. 청구항 32에 있어서,
    상기 냉매가, HFO-1132(E) 및 HFO-1234yf를 함유하고,
    HFO-1132(E) 및 HFO-1234yf의 전체 질량에 대해,
    HFO-1132(E)의 함유 비율이 12.1~72.0질량%이며,
    HFO-1234yf의 함유 비율이 87.9~28.0질량%인, 자동차용 냉동 사이클 장치.
  44. 압축기와, 응축기와, 감압부와, 증발기를 갖는 냉매 회로(10)와,
    상기 냉매 회로(10)에 봉입되며, 적어도 HFC-32, HFO-1234yf, 그리고, 1,1-디플루오로에틸렌(HFO-1132a) 및 테트라플루오로에틸렌(FO-1114) 중 적어도 1종을 포함하는 냉매
    를 구비하는, 자동차용 냉동 사이클 장치.
  45. 청구항 44에 있어서,
    상기 냉매는, HFO-1132a를 함유하는, 자동차용 냉동 사이클 장치.
  46. 청구항 44에 있어서,
    상기 냉매는, HFC-32, HFO-1234yf 및 HFO-1132a의 합계량을 100질량%로 하여, 15.0~24.0질량%의 HFC-32, 및 1.0~7.0질량%의 HFO-1132a를 함유하는, 자동차용 냉동 사이클 장치.
  47. 청구항 44에 있어서,
    상기 냉매는, HFC-32, HFO-1234yf 및 HFO-1132a의 합계량을 100질량%로 하여, 19.5~23.5질량%의 HFC-32, 및 3.1~3.7질량%의 HFO-1132a를 함유하는, 자동차용 냉동 사이클 장치.
  48. 청구항 44에 있어서,
    상기 냉매가, HFC-32, HFO-1234yf 및 HFO-1132a를 포함하고, 상기 냉매에 있어서, HFC-32, HFO-1132a 및 HFO-1234yf의, 이들의 총합을 기준으로 하는 질량%를 각각 x, y 및 z로 할 때, HFC-32, HFO-1132a 및 HFO-1234yf의 총합이 100질량%가 되는 3성분 조성도에 있어서, 좌표 (x, y, z)가,
    점 R (21.80, 3.95, 74.25),
    점 S (21.80, 3.05, 75.15), 및
    점 T (20.95, 75.30, 3.75),
    의 3점을 각각 잇는 선분 RS, ST 및 TR로 둘러싸이는 삼각형의 범위 내 또는 상기 선분 상에 있는, 자동차용 냉동 사이클 장치.
  49. 청구항 44에 있어서,
    상기 냉매가, HFC-32, HFO-1234yf 및 HFO-1132a를 포함하고,
    상기 냉매에 있어서, HFC-32, HFO-1132a 및 HFO-1234yf의, 이들의 총합을 기준으로 하는 질량%를 각각 x, y 및 z로 할 때, HFC-32, HFO-1132a 및 HFO-1234yf의 총합이 100질량%가 되는 3성분 조성도에 있어서, 좌표 (x, y, z)가,
    점 L (74.0, 19.9, 6.1),
    점 F (49.1, 25.9, 25.0),
    점 G (0.0, 48.6, 51.4),
    점 O (0.0, 0.0, 100) 및
    점 B (73.9, 0.0, 26.1),
    의 5점을 각각 잇는 선분 LF, FG, GO, OB 및 BL로 둘러싸이는 도형의 범위 내 또는 상기 선분 상(단, 선분 GO 및 OB 상을 제외한다)에 있고,
    상기 선분 LF는,
    좌표 (y=0.0021x2-0.4975x+45.264)
    로 나타내어지고,
    상기 선분 FG는,
    좌표 (y=0.0031x2-0.6144x+48.6)
    으로 나타내어지고, 또한,
    상기 선분 GO, OB 및 BL이 직선인, 자동차용 냉동 사이클 장치.
  50. 청구항 44에 있어서,
    상기 냉매가, HFC-32, HFO-1234yf 및 HFO-1132a를 포함하고,
    상기 냉매에 있어서, HFC-32, HFO-1132a 및 HFO-1234yf의, 이들의 총합을 기준으로 하는 질량%를 각각 x, y 및 z로 할 때, HFC-32, HFO-1132a 및 HFO-1234yf의 총합이 100질량%가 되는 3성분 조성도에 있어서, 좌표 (x, y, z)가,
    점 P (59.1, 23.2, 17.7),
    점 F (49.1, 25.9, 25.0),
    점 G (0.0, 48.6, 51.4),
    점 O (0.0, 0.0, 100) 및
    점 B' (59.0, 0.0, 40.2),
    의 5점을 각각 잇는 선분 PF, FG, GO, OB' 및 B'P로 둘러싸이는 도형의 범위 내 또는 상기 선분 상(단, 선분 GO 및 OB' 상을 제외한다)에 있고,
    상기 선분 PF는,
    좌표 (y=0.0021x2-0.4975x+45.264)
    로 나타내어지고,
    상기 선분 FG는,
    좌표 (y=0.0031x2-0.6144x+48.6)
    으로 나타내어지고, 또한,
    상기 선분 GO, OB' 및 B'P가 직선인, 자동차용 냉동 사이클 장치.
  51. 청구항 44에 있어서,
    상기 냉매가, HFC-32, HFO-1234yf 및 HFO-1132a를 포함하고,
    상기 냉매에 있어서, HFC-32, HFO-1132a 및 HFO-1234yf의, 이들의 총합을 기준으로 하는 질량%를 각각 x, y 및 z로 할 때, HFC-32, HFO-1132a 및 HFO-1234yf의 총합이 100질량%가 되는 3성분 조성도에 있어서, 좌표 (x, y, z)가,
    점 M (74.0, 19.5, 6.5),
    점 I (62.9, 15.5, 21.6),
    점 J (33.5, 0.0, 66.5), 및
    점 B (73.9, 0.0, 26.1),
    의 4점을 각각 잇는 선분 MI, IJ, JB 및 BM으로 둘러싸이는 도형의 범위 내 또는 상기 선분 상(단, 선분 JB 상을 제외한다)에 있고,
    상기 선분 MI는,
    좌표 (y=0.006x2+1.1837x-35.264)
    로 나타내어지고,
    상기 선분 IJ는,
    좌표 (y=0.0083x2-0.2719x-0.1953)
    으로 나타내어지고, 또한,
    상기 선분 JB 및 BM이 직선인, 자동차용 냉동 사이클 장치.
  52. 청구항 44에 있어서,
    상기 냉매가, HFC-32, HFO-1234yf 및 HFO-1132a를 포함하고,
    상기 냉매에 있어서, HFC-32, HFO-1132a 및 HFO-1234yf의, 이들의 총합을 기준으로 하는 질량%를 각각 x, y 및 z로 할 때, HFC-32, HFO-1132a 및 HFO-1234yf의 총합이 100질량%가 되는 3성분 조성도에 있어서, 좌표 (x, y, z)가,
    점 Q (59.1, 12.7, 28.2),
    점 J (33.5, 0.0, 66.5), 및
    점 B' (59.0, 0.0, 40.2),
    의 3점을 각각 잇는 선분 QJ, JB' 및 B'Q로 둘러싸이는 도형의 범위 내 또는 상기 선분 상(단, 선분 JB' 상을 제외한다)에 있고,
    상기 선분 QJ는,
    좌표 (y=0.0083x2-0.2719x-0.1953)
    으로 나타내어지고, 또한,
    상기 선분 JB' 및 B'Q가 직선인, 자동차용 냉동 사이클 장치.
  53. 청구항 44에 있어서,
    상기 냉매가, HFC-32, HFO-1234yf 및 HFO-1132a를 포함하고, 상기 냉매에 있어서, HFC-32, HFO-1132a 및 HFO-1234yf의, 이들의 총합을 기준으로 하는 질량%를 각각 x, y 및 z로 할 때, HFC-32, HFO-1132a 및 HFO-1234yf의 총합이 100질량%가 되는 3성분 조성도에 있어서, 좌표 (x, y, z)가,
    점 Q (59.1, 12.7, 28.2),
    점 U (59.0, 5.5, 35.5), 및
    점 V (52.5, 8.4, 39.1),
    의 3점을 각각 잇는 선분 QU, UV 및 VQ로 둘러싸이는 도형의 범위 내 또는 상기 선분 상에 있고,
    상기 선분 VQ는,
    좌표 (y=0.0083x2-0.2719x-0.1953)
    으로 나타내어지고, 또한,
    상기 선분 UV는,
    좌표 (y=0.0026x2-0.7385x+39.946)
    으로 나타내어지고,
    상기 선분 QU가 직선인, 자동차용 냉동 사이클 장치.
  54. 압축기와, 응축기와, 감압부와, 증발기를 갖는 냉매 회로(10)와,
    상기 냉매 회로(10)에 봉입되며, 적어도 디플루오로메탄(R32), 이산화탄소(CO2), 펜타플루오로에탄(R125), 1,1,1,2-테트라플루오로에탄(R134a), 및 2,3,3,3-테트라플루오로프로펜(R1234yf)을 포함하는 냉매
    를 구비하는, 자동차용 냉동 사이클 장치.
  55. 청구항 54에 있어서,
    상기 냉매가, 디플루오로메탄(R32), 이산화탄소(CO2), 펜타플루오로에탄(R125), 1,1,1,2-테트라플루오로에탄(R134a), 및 2,3,3,3-테트라플루오로프로펜(R1234yf)을 포함하고,
    상기 냉매에 있어서, R32, CO2, R125, R134a 및 R1234yf의 총합을 기준으로 하는, R32의 질량%를 a, CO2의 질량%를 b, R125의 질량%를 c1, R134a의 질량%를 c2, R125 및 R134a의 합계의 질량%를 c, R1234yf의 질량%를 x로 하고, c1/(c1+c2)를 r로 하는 경우,
    R32가 (100-x)질량%인 점과, CO2가 (100-x)질량%인 점과, R125 및 R134a의 합계가 (100-x)질량%인 점을 꼭짓점으로 하는 3성분 조성도에 있어서, 좌표 (a, b, c)가,
    1-1-1) 43.8≥x≥41, 또한 0.5≥r≥0.25일 때,
    점 A (-0.6902x+43.307, 100-a-x, 0.0),
    점 Or=0.25~0.5 ((-2.2857x+87.314)r2+(1.7143x-55.886)r+(-0.9643x+55.336), (2.2857x-112.91)r2+(-1.7143x+104.69)r+(-0.25x+11.05), 100-a-b-x),
    점 Dr=0.25~0.5 (0.0, -28.8r2+54.0r+(-x+49.9), 100-b-x) 및
    점 Q (0.0, 100-x, 0.0)
    을 잇는 선분으로 둘러싸이는 사각형의 범위 내 또는 당해 선분 상에 있거나(단, 선분 Dr=0.25~0.5Q 및 QA 상의 점은 제외한다), 또는
    1-1-2) 43.8≥x≥41, 또한 1.0≥r≥0.5일 때,
    점 A (-0.6902x+43.307, 100-a-c, 0.0),
    점 Or=0.5~1.0 ((-0.2857x+8.5143)r2+(0.5x-10.9)+(-0.8571x+52.543), (-0.2857x+4.5143)r2+(0.5x+0.9)r+(-0.7143x+33.586), 100-a-b-x),
    점 Dr=0.5~1.0 (0.0, (-0.5714x+12.229)r2+(0.8571x-0.3429)r+(-1.2857x+66.814), 100-b-x) 및
    점 Q (0.0, 100-x, 0.0)
    을 잇는 선분으로 둘러싸이는 사각형의 범위 내 또는 당해 선분 상에 있거나(단, 선분 Dr=0.5~1.0Q 및 QA 상의 점은 제외한다), 또는
    1-2-1) 46.5≥x≥43.8, 또한 0.5≥r≥0.25일 때,
    점 A (-0.6902x+43.307, 100-a-x, 0.0),
    점 Or=0.25~0.5 ((1.1852x-64.711)r2+(-0.7407x+51.644)r+(-0.5556x+37.433), (-2.3704x+91.022)r2+(2.0741x-61.244)r+(-0.963x+42.278), 100-a-b-x),
    점 Dr=0.25~0.5 (0.0, -28.8r2+54.0r+(-x+49.9), 100-b-x) 및
    점 Q (0.0, 100-x, 0.0)
    을 잇는 선분으로 둘러싸이는 사각형의 범위 내 또는 당해 선분 상에 있거나(단, 선분 Dr=0.25~0.5Q 및 QA 상의 점은 제외한다), 또는
    1-2-2) 46.5≥x≥43, 또한 1.0≥r≥0.5일 때,
    점 A (-0.6902x+43.307, 100-a-x, 0.0),
    점 Or=0.5~1.0 ((0.2963x-16.978)r2+(-0.3704x+27.222)r+(-0.5185x+37.711), -8.0r2+22.8r+(-0.5185x+25.011), 100-a-b-x),
    점 Dr=0.5~1.0 (0.0, -12.8r2+37.2r+(-x+54.3), 100-b-x) 및
    점 Q (0.0, 100-x, 0.0)
    을 잇는 선분으로 둘러싸이는 사각형의 범위 내 또는 당해 선분 상에 있거나(단, 선분 Dr=0.5~1.0Q 및 QA 상의 점은 제외한다),
    1-3-1) 50≥x≥46.5, 또한 0.5≥r≥0.25일 때,
    점 A (-0.6902x+43.307, 100-a-x, 0.0),
    점 Or=0.25~0.5 (-9.6r2+17.2r+(-0.6571x+42.157), -19.2r2+(0.2286x+24.571)r+(-0.6286x+26.729), 100-a-b-x),
    점 Dr=0.25~0.5 (0.0, (0.9143x-71.314)r2+(-0.5714x+80.571)+(-0.9143x+45.914), 100-b-x) 및
    점 Q (0.0, 100-x, 0.0)
    을 잇는 선분으로 둘러싸이는 사각형의 범위 내 또는 당해 선분 상에 있거나(단, 선분 Dr=0.25~0.5Q 및 QA 상의 점은 제외한다), 또는
    1-3-2) 50≥x≥46.5, 또한 1.0≥r≥0.5일 때,
    점 A (-0.6902x+43.307, 100-a-x, 0.0),
    점 Or=0.5~1.0 ((-0.2286x+7.4286)r2+(0.4x-8.6)r+(-0.8x+50.8), (0.2286x-18.629)r2+(-0.2857x+36.086)r+(-0.4286x+20.829), 100-a-b-x),
    점 Dr=0.5~1.0 (0.0, (0.2286x-23.429)r2+(-0.4x+55.8)r+(-0.8286x+46.329), 100-b-x) 및
    점 Q (0.0, 100-x, 0.0)
    을 잇는 선분으로 둘러싸이는 사각형의 범위 내 또는 당해 선분 상에 있는(단, 선분 Dr=0.5~1.0Q 및 QA 상의 점은 제외한다), 자동차용 냉동 사이클 장치.
  56. 청구항 54에 있어서,
    상기 냉매가, R32, CO2, R125, R134a 및 R1234yf를 포함하고,
    상기 냉매에 있어서, R32, CO2, R125, R134a 및 R1234yf의 총합을 기준으로 하는, R32의 질량%를 a, CO2의 질량%를 b, R125의 질량%를 c1, R134a의 질량%를 c2, R125 및 R134a의 합계의 질량%를 c, R1234yf의 질량%를 x로 하고, c1/(c1+c2)를 r로 하는 경우,
    R32가 (100-x)질량%인 점과, CO2가 (100-x)질량%인 점과, R125 및 R134a의 합계가 (100-x)질량%인 점을 꼭짓점으로 하는 3성분 조성도에 있어서, 좌표 (a, b, c)가,
    2-1-1) 43.8≥x≥41, 또한 0.5≥r≥0.25일 때,
    점 Fr=0.25~0.5 (0.0, (-1.1429x+37.257)r2+(1.2857x-38.714)r-(-1.7143x+106.89), 100-b-x),
    점 Pr=0.25~0.5 ((-1.1429x+34.057)r2+(1.0x-21.0)r+(-0.4643x+27.636), (2.2857x-119.31)r2+(-2.0x+122.0)r+(-0.3929x+19.907), 100-a-b-x) 및
    점 Dr=0.25~0.5 (0.0, -28.8r2+54.0r+(-x+49.9), 100-b-x)
    를 잇는 선분으로 둘러싸이는 삼각형의 범위 내 또는 당해 선분 상에 있거나(단, 선분 Dr=0.25~0.5Fr=0.25~0.5 상의 점은 제외한다), 또는
    2-1-2) 43.8≥x≥41, 또한 1.0≥r≥0.5일 때,
    점 Fr=0.5~1.0 (0.0, (3.7143x-159.49)r2+(-5.0714x+222.53)r+(0.25x+25.45), 100-b-x),
    점 Pr=0.5~1.0 ((3.4286x-138.17)r2+(-5.4286x+203.57)+(1.6071x-41.593), (-2.8571x+106.74)r2+(4.5714x-143.63)r+(-2.3929x+96.027), 100-a-b-x) 및
    점 Dr=0.5~1.0 (0.0, (-0.5714x+12.229)r2+(0.8571x-0.3429)r+(-1.2857x+66.814), 100-b-x)
    를 잇는 선분으로 둘러싸이는 삼각형의 범위 내 또는 당해 선분 상에 있거나(단, 선분 Dr=0.5~1.0Fr=0.5~1.0 상의 점은 제외한다), 또는
    2-2-1) 46.5≥x≥43, 또한 0.5≥r≥0.25일 때,
    점 Fr=0.25~0.5 (0.0, (9.4815x-428.09)r2+(-7.1111x+329.07)r+(-0.2593x+43.156), 100-b-x),
    점 Pr=0.25~0.5 ((-8.2963x+347.38)r2+(4.8889x-191.33)r+(-0.963x+49.478), (7.1111x-330.67)r2+(-4.1481x+216.09)r+(-0.2593x+14.056), 100-a-b-x) 및
    점 Dr=0.25~0.5 (0.0, -28.8r2+54.0r+(-x+49.9), 100-b-x)
    를 잇는 선분으로 둘러싸이는 삼각형의 범위 내 또는 당해 선분 상에 있거나(단, 선분 Dr=0.25~0.5Fr=0.25~0.5 상의 점은 제외한다), 또는
    2-2-2) 46.5≥x≥43, 또한 1.0≥r≥0.5일 때,
    점 Fr=0.5~1.0 (0.0, (-4.7407x+210.84)r2+(6.963x-304.58)r+(-3.7407x+200.24), 100-b-x),
    점 Pr=0.5~1.0 ((0.2963x-0.9778)r2+(0.2222x-43.933)r+(-0.7778x+62.867), (-0.2963x-5.4222)r2+(-0.0741x+59.844)r+(-0.4444x+10.867), 100-a-b-x) 및
    점 Dr=0.5~1.0 (0.0, -12.8r2+37.2r+(-x+54.3), 100-b-x)
    를 잇는 선분으로 둘러싸이는 삼각형의 범위 내 또는 당해 선분 상에 있거나(단, 선분 Dr=0.5~1.0Fr=0.5~1.0 상의 점은 제외한다), 또는
    2-3-1) 50≥x≥46.5, 또한 0.37≥r≥0.25일 때,
    점 Fr=0.25~0.37 (0.0, (-35.714x+1744.0)r2+(23.333x-1128.3)r+(-5.144x+276.32), 100-b-x),
    점 Pr=0.25~0.37 ((11.905x-595.24)r2+(-7.6189x+392.61)r+(0.9322x-39.027), (-27.778x+1305.6)r2+(17.46x-796.35)r+(-3.5147x+166.48), 100-a-b-x) 및
    점 Dr=0.25~0.37 (0.0, (0.9143x-71.314)r2+(-0.5714x+80.571)+(-0.9143x+45.914), 100-b-x)
    를 잇는 선분으로 둘러싸이는 삼각형의 범위 내 또는 당해 선분 상에 있거나(단, 선분 Dr=0.25~0.37Fr=0.25~0.37 상의 점은 제외한다), 또는
    2-3-2) 50≥x≥46.5, 또한 1.0≥r≥0.5일 때,
    점 Fr=0.5~1.0 (0.0, (2.2857x-115.89)r2+(-3.0857x+162.69)r+(-0.3714x+43.571), 100-b-x),
    점 Pr=0.5~1.0 ((-3.2x+161.6)r2+(4.4571x-240.86)r+(-2.0857x+123.69), (2.5143x-136.11)r2+(-3.3714x+213.17)r+(0.5429x-35.043), 100-a-b-x) 및
    점 Dr=0.5~1.0 (0.0, (0.2286x-23.429)r2+(-0.4x+55.8)r+(-0.8286x+46.329), 100-b-x)
    를 잇는 선분으로 둘러싸이는 삼각형의 범위 내 또는 당해 선분 상에 있는(단, 선분 Dr=0.5~1.0Fr=0.5~1.0 상의 점은 제외한다), 자동차용 냉동 사이클 장치.
  57. 청구항 55 또는 청구항 56에 있어서,
    상기 냉매가, R32, CO2, R125, R134a 및 R1234yf의 합계를, 상기 냉매 전체에 대해 99.5질량% 이상 함유하는, 자동차용 냉동 사이클 장치.
  58. 압축기와, 응축기와, 감압부와, 증발기를 갖는 냉매 회로(10)와,
    상기 냉매 회로(10)에 봉입되며, 적어도 HFO-1132(Z)+HFO-1234yf를 포함하는 냉매
    를 구비하는, 자동차용 냉동 사이클 장치.
  59. 청구항 58에 있어서,
    HFO-1132(Z) 및 HFO-1234yf의 전체 질량에 대해,
    HFO-1132(Z)의 함유 비율이 53.0~59.5질량%이며,
    HFO-1234yf의 함유 비율이 47.0~40.5질량%인, 자동차용 냉동 사이클 장치.
  60. 청구항 59에 있어서,
    상기 냉매가, HFO-1132(Z) 및 HFO-1234yf만으로 이루어지는, 자동차용 냉동 사이클 장치.
  61. 청구항 58에 있어서,
    HFO-1132(Z) 및 HFO-1234yf의 전체 질량에 대해,
    HFO-1132(Z)의 함유 비율이 41.0~49.2질량%이며,
    HFO-1234yf의 함유 비율이 59.0~50.8질량%인, 자동차용 냉동 사이클 장치.
  62. 청구항 61에 있어서,
    상기 냉매가, HFO-1132(Z) 및 HFO-1234yf만으로 이루어지는, 자동차용 냉동 사이클 장치.
  63. 청구항 59 내지 청구항 62 중 어느 한 항에 있어서,
    R134a, R22, R12, R404A, R407A, R407C, R407F, R407H, R410A, R413A, R417A, R422A, R422B, R422C, R422D, R423A, R424A, R426A, R427A, R428A, R430A, R434A, R437A, R438A, R448A, R449A, R449B, R449C, R450A, R452A, R452B, R454A, R452B, R454C, R455A, R465A, R502, R507, R513A, R513B, R515A 또는 R515B의 대체 냉매로서 이용되는, 자동차용 냉동 사이클 장치.
  64. 청구항 58 내지 청구항 63 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 냉매가, 물, 트레이서, 자외선 형광 염료, 안정제 및 중합 금지제로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종의 물질을 함유하는, 자동차용 냉동 사이클 장치.
  65. 청구항 58 내지 청구항 64 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 냉매가, 추가로, 냉동기유를 함유하며, 냉동 장치용 작동 유체로서 이용되는, 자동차용 냉동 사이클 장치.
  66. 청구항 65에 있어서,
    상기 냉동기유는, 폴리알킬렌글리콜(PAG), 폴리올에스테르(POE) 및 폴리비닐에테르(PVE)로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종의 폴리머를 함유하는, 자동차용 냉동 사이클 장치.
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