KR102601018B1 - 온수 제조 장치 - Google Patents

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KR102601018B1
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마사노리 우키부네
아쓰시 오카모토
미쓰시 이타노
다이스케 가루베
유우키 요쓰모토
가즈히로 다카하시
유조 고마쓰
슌 오쿠보
šœ 오쿠보
다쓰야 다카쿠와
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다이킨 고교 가부시키가이샤
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Abstract

온수 제조 장치(1)는, 냉매로서, 적어도 1,2-디플루오로에틸렌(HFO-1132(E))을 포함하는 혼합 냉매를 이용한다. 이 온수 제조 장치(1)는, 압축기(21)와, 열원측 공기 열교환기(24)와, 팽창 밸브(23)와, 이용측 물 열교환기(22)를 구비한다. 물 열교환기(22)는, 그 내부를 흐르는 혼합 냉매와, 제1 물 사이에서 열교환을 시켜, 제1 물을 가열한다.

Description

온수 제조 장치
본 개시는, 온수 제조 장치에 관한 것이다.
종래부터, 보일러나 전기 히터에 의해서 온수를 생성하는 온수 제조 장치가 보급되고 있다. 또, 예를 들면, 특허문헌 1(일본국 특허공개 2003-083614호 공보)에 나타나는 바와 같은, 열원으로서 히트 펌프 유닛을 채용하는 온수 제조 장치도 존재하고 있다.
일본국 특허공개 2003-083614호 공보
히트 펌프 유닛을 채용하는 종래의 온수 제조 장치는, 히트 펌프 유닛에 있어서 냉매로서 이산화탄소를 이용하는 경우가 많다. 그러나, 종래의 온수 제조 장치보다 효율적으로 온수를 제조하고 싶다는 요망이 있다.
제1 관점에 따른 온수 제조 장치는, 냉매로서, 적어도 1,2-디플루오로에틸렌(HFO-1132(E))을 포함하는 혼합 냉매를 이용한다. 이 온수 제조 장치는, 압축기와, 열원측 제1 열교환기와, 팽창 기구와, 이용측 제2 열교환기를 구비한다. 제2 열교환기는, 그 내부를 흐르는 혼합 냉매와, 제1 물 사이에서 열교환을 시켜, 제1 물을 가열한다.
이 온수 제조 장치에서는, 종래 자주 사용되고 있는 이산화탄소가 아니라, 냉매로서, 상기의 혼합 냉매를 이용하고 있다. 이로 인해, 효율이 좋은 온수의 제조가 가능해진다.
제2 관점에 따른 온수 제조 장치는, 제1 관점의 온수 제조 장치로서, 탱크와, 순환 유로를 추가로 구비한다. 순환 유로는, 탱크와 제2 열교환기 사이에서, 제1 물을 순환시킨다.
제3 관점에 따른 온수 제조 장치는, 제1 관점의 온수 제조 장치로서, 제1 순환 유로와, 제2 순환 유로와, 제3 열교환기와, 탱크를 추가로 구비한다. 제1 순환 유로는, 제2 열교환기에 의해서 가열된 제1 물을 순환시킨다. 제2 순환 유로는, 제1 순환 유로와는 별도의 순환 유로이다. 제3 열교환기는, 제1 순환 유로를 흐르는 제1 물과, 제2 순환 유로를 흐르는 제2 물 사이에서 열교환을 시켜, 제2 순환 유로를 흐르는 제2 물을 가열한다. 탱크는, 제3 열교환기에 의해서 가열된 제2 물을 저장한다.
제4 관점에 따른 온수 제조 장치는, 제1 관점의 온수 제조 장치로서, 제1 순환 유로와, 탱크를 추가로 구비한다. 제1 순환 유로는, 제2 열교환기에 의해서 가열된 제1 물을 순환시킨다. 제1 순환 유로의 일부는, 탱크 안에 배치되어 있고, 제1 순환 유로를 흐르는 제1 물과, 탱크 안의 제2 물 사이에서 열교환을 시킴으로써, 탱크 안의 제2 물을 가열한다.
제5 관점에 따른 온수 제조 장치는, 제1 관점의 온수 제조 장치로서, 탱크와, 제1 순환 유로와, 제3 열교환기와, 제2 순환 유로와, 제3 유로를 추가로 구비한다. 제1 순환 유로는, 제2 열교환기와 탱크 사이에서, 제1 물을 순환시킨다. 제2 순환 유로는, 제3 열교환기와 탱크 사이에서, 제1 물을 순환시킨다. 제3 유로는, 제1 순환 유로 및 제2 순환 유로와는 별도의 유로이다. 제3 열교환기는, 탱크로부터 흘러오는 제1 물과 제3 유로를 흐르는 제3 물 사이에서 열교환을 시킴으로써, 제3 유로를 흐르는 제3 물을 가열한다.
제6 관점에 따른 온수 제조 장치는, 제1 관점의 온수 제조 장치로서, 탱크와, 제1 순환 유로와, 제2 유로를 추가로 구비한다. 제1 순환 유로는, 탱크와 제2 열교환기 사이에서, 제1 물을 순환시킨다. 제2 유로는, 제1 순환 유로와는 별도의 유로이다. 제2 유로의 일부는, 탱크 안에 배치되고, 탱크 안의 제1 물과, 제2 유로를 흐르는 제2 물 사이에서 열교환을 시킴으로써, 제2 유로를 흐르는 제2 물을 가열한다.
제7 관점에 따른 온수 제조 장치는, 제1 관점의 온수 제조 장치로서, 제1 물을 저장하는 탱크와, 제2 물이 흐르는 유로를 추가로 구비한다. 유로의 일부는, 탱크 안에 배치된다. 제2 열교환기는, 탱크 안에 있어서, 탱크에 저장되어 있는 제1 물을 가열한다. 탱크에 저장되어 있는 제1 물은, 유로를 흐르는 제2 물을 가열한다.
제8 관점에 따른 온수 제조 장치는, 제1 관점의 온수 제조 장치로서, 탱크와, 급수원으로부터 탱크로 제1 물을 흐르게 하는 유로를 추가로 구비한다. 제2 열교환기는, 유로를 흐르는 제1 물을 가열한다.
제9 관점에 따른 온수 제조 장치는, 제1 관점 내지 제8 관점 중 어느 하나의 온수 제조 장치로서, 이용측 제4 열교환기와, 제4 순환 유로를 추가로 구비한다. 제4 열교환기는, 제2 열교환기와는 별도의 열교환기이다. 제4 순환 유로에는, 냉방 또는 난방용의 제4 물이 흐른다. 제4 열교환기는, 그 내부를 흐르는 혼합 냉매와, 제4 순환 유로를 흐르는 제4 물 사이에서 열교환을 시킴으로써, 제4 물을 냉각 또는 가열한다.
제10 관점에 따른 온수 제조 장치는, 제1 관점 내지 제9 관점 중 어느 하나의 온수 제조 장치로서, 냉매는, 트랜스-1,2-디플루오로에틸렌(HFO-1132(E)), 트리플루오로에틸렌(HFO-1123) 및 2,3,3,3-테트라플루오로-1-프로펜(R1234yf)을 포함하고 있다.
이 온수 제조 장치에서는, GWP가 충분히 작고, R410A와 동등한 냉동 능력[Refrigeration Capacity(Cooling Capacity 또는 Capacity로 표기되는 경우도 있다)] 및 성적 계수[Coefficient of Performance(COP)]를 갖는다는, 성능을 겸비하는 냉매를 이용하여, 효율적으로 온수를 제조하는 것이 가능하다.
제11 관점에 따른 온수 제조 장치는, 제10 관점의 온수 제조 장치로서, 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 A (68.6, 0.0, 31.4),
점 A' (30.6, 30.0, 39.4),
점 B (0.0, 58.7, 41.3),
점 D (0.0, 80.4, 19.6),
점 C' (19.5, 70.5, 10.0),
점 C (32.9, 67.1, 0.0) 및
점 O (100.0, 0.0, 0.0)
의 7점을 각각 잇는 선분 AA', A'B, BD, DC', C'C, CO 및 OA로 둘러싸이는 도형의 범위 내 또는 상기 선분 상에 있고(단, 선분 BD, CO 및 OA 상의 점은 제외한다),
상기 선분 AA'는,
좌표 (x, 0.0016x2-0.9473x+57.497, -0.0016x2-0.0527x+42.503)
으로 나타내어지고,
상기 선분 A'B는,
좌표 (x, 0.0029x2-1.0268x+58.7, -0.0029x2+0.0268x+41.3)
으로 나타내어지고,
상기 선분 DC'는,
좌표 (x, 0.0082x2-0.6671x+80.4, -0.0082x2-0.3329x+19.6)
으로 나타내어지고,
상기 선분 C'C는,
좌표 (x, 0.0067x2-0.6034x+79.729, -0.0067x2-0.3966x+20.271)
로 나타내어지고, 또한
상기 선분 BD, CO 및 OA가 직선이다.
제12 관점에 따른 온수 제조 장치는, 제10 관점의 온수 제조 장치로서, 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 G (72.0, 28.0, 0.0),
점 I (72.0, 0.0, 28.0),
점 A (68.6, 0.0, 31.4),
점 A' (30.6, 30.0, 39.4),
점 B (0.0, 58.7, 41.3),
점 D (0.0, 80.4, 19.6),
점 C' (19.5, 70.5, 10.0) 및
점 C (32.9, 67.1, 0.0)
의 8점을 각각 잇는 선분 GI, IA, AA', A'B, BD, DC', C'C 및 CG로 둘러싸이는 도형의 범위 내 또는 상기 선분 상에 있고(단, 선분 IA, BD 및 CG 상의 점은 제외한다),
상기 선분 AA'는,
좌표 (x, 0.0016x2-0.9473x+57.497, -0.0016x2-0.0527x+42.503)
으로 나타내어지고,
상기 선분 A'B는,
좌표 (x, 0.0029x2-1.0268x+58.7, -0.0029x2+0.0268x+41.3)
으로 나타내어지고,
상기 선분 DC'는,
좌표 (x, 0.0082x2-0.6671x+80.4, -0.0082x2-0.3329x+19.6)
으로 나타내어지고,
상기 선분 C'C는,
좌표 (x, 0.0067x2-0.6034x+79.729, -0.0067x2-0.3966x+20.271)
로 나타내어지고, 또한
상기 선분 GI, IA, BD 및 CG가 직선이다.
제13 관점에 따른 온수 제조 장치는, 제10 관점의 온수 제조 장치로서, 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 J (47.1, 52.9, 0.0),
점 P (55.8, 42.0, 2.2),
점 N (68.6, 16.3, 15.1),
점 K (61.3, 5.4, 33.3),
점 A' (30.6, 30.0, 39.4),
점 B (0.0, 58.7, 41.3),
점 D (0.0, 80.4, 19.6),
점 C' (19.5, 70.5, 10.0) 및
점 C (32.9, 67.1, 0.0)
의 9점을 각각 잇는 선분 JP, PN, NK, KA', A'B, BD, DC', C'C 및 CJ로 둘러싸이는 도형의 범위 내 또는 상기 선분 상에 있고(단, 선분 BD 및 CJ 상의 점은 제외한다),
상기 선분 PN은,
좌표 (x, -0.1135x2+12.112x-280.43, 0.1135x2-13.112x+380.43)
으로 나타내어지고,
상기 선분 NK는,
좌표 (x, 0.2421x2-29.955x+931.91, -0.2421x2+28.955x-831.91)
로 나타내어지고,
상기 선분 KA'는,
좌표 (x, 0.0016x2-0.9473x+57.497, -0.0016x2-0.0527x+42.503)
으로 나타내어지고,
상기 선분 A'B는,
좌표 (x, 0.0029x2-1.0268x+58.7, -0.0029x2+0.0268x+41.3)
으로 나타내어지고,
상기 선분 DC'는,
좌표 (x, 0.0082x2-0.6671x+80.4, -0.0082x2-0.3329x+19.6)
으로 나타내어지고,
상기 선분 C'C는,
좌표 (x, 0.0067x2-0.6034x+79.729, -0.0067x2-0.3966x+20.271)
로 나타내어지고, 또한
상기 선분 JP, BD 및 CG가 직선이다.
제14 관점에 따른 온수 제조 장치는, 제10 관점의 온수 제조 장치로서, 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 J (47.1, 52.9, 0.0),
점 P (55.8, 42.0, 2.2),
점 L (63.1, 31.9, 5.0),
점 M (60.3, 6.2, 33.5),
점 A' (30.6, 30.0, 39.4),
점 B (0.0, 58.7, 41.3),
점 D (0.0, 80.4, 19.6),
점 C' (19.5, 70.5, 10.0) 및
점 C (32.9, 67.1, 0.0)
의 9점을 각각 잇는 선분 JP, PL, LM, MA', A'B, BD, DC', C'C 및 CJ로 둘러싸이는 도형의 범위 내 또는 상기 선분 상에 있고(단, 선분 BD 및 CJ 상의 점은 제외한다),
상기 선분 PL은,
좌표 (x, -0.1135x2+12.112x-280.43, 0.1135x2-13.112x+380.43)
으로 나타내어지고,
상기 선분 MA'는,
좌표 (x, 0.0016x2-0.9473x+57.497, -0.0016x2-0.0527x+42.503)
으로 나타내어지고,
상기 선분 A'B는,
좌표 (x, 0.0029x2-1.0268x+58.7, -0.0029x2+0.0268x+41.3)
으로 나타내어지고,
상기 선분 DC'는,
좌표 (x, 0.0082x2-0.6671x+80.4, -0.0082x2-0.3329x+19.6)
으로 나타내어지고,
상기 선분 C'C는,
좌표 (x, 0.0067x2-0.6034x+79.729, -0.0067x2-0.3966x+20.271)
로 나타내어지고, 또한
상기 선분 JP, LM, BD 및 CG가 직선이다.
제15 관점에 따른 온수 제조 장치는, 제10 관점의 온수 제조 장치로서, 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 P (55.8, 42.0, 2.2),
점 L (63.1, 31.9, 5.0),
점 M (60.3, 6.2, 33.5),
점 A' (30.6, 30.0, 39.4),
점 B (0.0, 58.7, 41.3),
점 F (0.0, 61.8, 38.2) 및
점 T (35.8, 44.9, 19.3)
의 7점을 각각 잇는 선분 PL, LM, MA', A'B, BF, FT 및 TP로 둘러싸이는 도형의 범위 내 또는 상기 선분 상에 있고(단, 선분 BF 상의 점은 제외한다),
상기 선분 PL은,
좌표 (x, -0.1135x2+12.112x-280.43, 0.1135x2-13.112x+380.43)
으로 나타내어지고,
상기 선분 MA'는,
좌표 (x, 0.0016x2-0.9473x+57.497, -0.0016x2-0.0527x+42.503)
으로 나타내어지고,
상기 선분 A'B는,
좌표 (x, 0.0029x2-1.0268x+58.7, -0.0029x2+0.0268x+41.3)
으로 나타내어지고,
상기 선분 FT는,
좌표 (x, 0.0078x2-0.7501x+61.8, -0.0078x2-0.2499x+38.2)
로 나타내어지고,
상기 선분 TP는,
좌표 (x, 0.00672x2-0.7607x+63.525, -0.00672x2-0.2393x+36.475)
로 나타내어지고, 또한
상기 선분 LM 및 BF가 직선이다.
제16 관점에 따른 온수 제조 장치는, 제10 관점의 온수 제조 장치로서, 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 P (55.8, 42.0, 2.2),
점 L (63.1, 31.9, 5.0),
점 Q (62.8, 29.6, 7.6) 및
점 R (49.8, 42.3, 7.9)
의 4점을 각각 잇는 선분 PL, LQ, QR 및 RP로 둘러싸이는 도형의 범위 내 또는 상기 선분 상에 있고,
상기 선분 PL은,
좌표 (x, -0.1135x2+12.112x-280.43, 0.1135x2-13.112x+380.43)
으로 나타내어지고,
상기 선분 RP는,
좌표 (x, 0.00672x2-0.7607x+63.525, -0.00672x2-0.2393x+36.475)
로 나타내어지고, 또한
상기 선분 LQ 및 QR이 직선이다.
제17 관점에 따른 온수 제조 장치는, 제10 관점의 온수 제조 장치로서, 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 S (62.6, 28.3, 9.1),
점 M (60.3, 6.2, 33.5),
점 A' (30.6, 30.0, 39.4),
점 B (0.0, 58.7, 41.3),
점 F (0.0, 61.8, 38.2) 및
점 T (35.8, 44.9, 19.3)
의 6점을 각각 잇는 선분 SM, MA', A'B, BF, FT, 및 TS로 둘러싸이는 도형의 범위 내 또는 상기 선분 상에 있고,
상기 선분 MA'는,
좌표 (x, 0.0016x2-0.9473x+57.497, -0.0016x2-0.0527x+42.503)
으로 나타내어지고,
상기 선분 A'B는,
좌표 (x, 0.0029x2-1.0268x+58.7, -0.0029x2+0.0268x+41.3)
으로 나타내어지고,
상기 선분 FT는,
좌표 (x, 0.0078x2-0.7501x+61.8, -0.0078x2-0.2499x+38.2)
로 나타내어지고,
상기 선분 TS는,
좌표 (x, 0.0017x2-0.7869x+70.888, -0.0017x2-0.2131x+29.112)
로 나타내어지고, 또한
상기 선분 SM 및 BF가 직선이다.
제18 관점에 따른 온수 제조 장치는, 제1 관점 내지 제9 관점 중 어느 하나의 온수 제조 장치로서, 냉매가, 트랜스-1,2-디플루오로에틸렌(HFO-1132(E)) 및 트리플루오로에틸렌(HFO-1123)의 합계를, 당해 냉매의 전체에 대해 99.5질량% 이상 포함하고, 또한 당해 냉매가, HFO-1132(E)를, 당해 냉매의 전체에 대해 62.0질량%~72.0질량% 포함한다.
이 온수 제조 장치에서는, GWP가 충분히 작고, R410A와 동등한 성적 계수[Coefficient of Performance(COP)]와 냉동 능력[Refrigeration Capacity(Cooling Capacity, Capacity로 표기되는 경우도 있다)]을 가지며, 미국 난방 냉동 공조 학회(ASHRAE)의 규격으로 미연성(2L 클래스)이라는, 성능을 겸비하는 냉매를 이용하여, 효율적으로 온수를 제조하는 것이 가능하다.
제19 관점에 따른 온수 제조 장치는, 제1 관점 내지 제9 관점 중 어느 하나의 온수 제조 장치로서, 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 45.1질량%~47.1질량% 포함한다.
이 온수 제조 장치에서는, GWP가 충분히 작고, R410A와 동등한 성적 계수[Coefficient of Performance(COP)]와 냉동 능력[Refrigeration Capacity(Cooling Capacity, Capacity로 표기되는 경우도 있다)]을 가지며, 미국 난방 냉동 공조 학회(ASHRAE)의 규격으로 미연성(2L 클래스)이라는, 성능을 겸비하는 냉매를 이용하여, 효율적으로 온수를 제조하는 것이 가능하다.
제20 관점에 따른 온수 제조 장치는, 제1 관점 내지 제9 관점 중 어느 하나의 온수 제조 장치로서, 냉매가, 트랜스-1,2-디플루오로에틸렌(HFO-1132(E)), 트리플루오로에틸렌(HFO-1123) 및 2,3,3,3-테트라플루오로-1-프로펜(R1234yf) 그리고 디플루오로메탄(R32)을 포함하고,
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 (100-a)질량%가 되는 3성분 조성도에 있어서, 좌표 (x, y, z)가,
0＜a≤11.1일 때,
점 G (0.026a2-1.7478a+72.0, -0.026a2+0.7478a+28.0, 0.0),
점 I (0.026a2-1.7478a+72.0, 0.0, -0.026a2+0.7478a+28.0),
점 A (0.0134a2-1.9681a+68.6, 0.0, -0.0134a2+0.9681a+31.4),
점 B (0.0, 0.0144a2-1.6377a+58.7, -0.0144a2+0.6377a+41.3),
점 D' (0.0, 0.0224a2+0.968a+75.4, -0.0224a2-1.968a+24.6) 및
점 C (-0.2304a2-0.4062a+32.9, 0.2304a2-0.5938a+67.1, 0.0)
의 6점을 각각 잇는 직선 GI, IA, AB, BD', D'C 및 CG로 둘러싸이는 도형의 범위 내 또는 상기 직선 GI, AB 및 D'C 상에 있고(단, 점 G, 점 I, 점 A, 점 B, 점 D' 및 점 C는 제외한다),
11.1＜a≤18.2일 때,
점 G (0.02a2-1.6013a+71.105, -0.02a2+0.6013a+28.895, 0.0),
점 I (0.02a2-1.6013a+71.105, 0.0, -0.02a2+0.6013a+28.895),
점 A (0.0112a2-1.9337a+68.484, 0.0, -0.0112a2+0.9337a+31.516),
점 B (0.0, 0.0075a2-1.5156a+58.199, -0.0075a2+0.5156a+41.801) 및
점 W (0.0, 100.0-a, 0.0)
의 5점을 각각 잇는 직선 GI, IA, AB, BW 및 WG로 둘러싸이는 도형의 범위 내 또는 상기 직선 GI 및 AB 상에 있고(단, 점 G, 점 I, 점 A, 점 B 및 점 W는 제외한다),
18.2＜a≤26.7일 때,
점 G (0.0135a2-1.4068a+69.727, -0.0135a2+0.4068a+30.273, 0.0),
점 I (0.0135a2-1.4068a+69.727, 0.0, -0.0135a2+0.4068a+30.273),
점 A (0.0107a2-1.9142a+68.305, 0.0, -0.0107a2+0.9142a+31.695),
점 B (0.0, 0.009a2-1.6045a+59.318, -0.009a2+0.6045a+40.682) 및
점 W (0.0, 100.0-a, 0.0)
의 5점을 각각 잇는 직선 GI, IA, AB, BW 및 WG로 둘러싸이는 도형의 범위 내 또는 상기 직선 GI 및 AB 상에 있고(단, 점 G, 점 I, 점 A, 점 B 및 점 W는 제외한다),
26.7＜a≤36.7일 때,
점 G (0.0111a2-1.3152a+68.986, -0.0111a2+0.3152a+31.014, 0.0),
점 I (0.0111a2-1.3152a+68.986, 0.0, -0.0111a2+0.3152a+31.014),
점 A (0.0103a2-1.9225a+68.793, 0.0, -0.0103a2+0.9225a+31.207),
점 B (0.0, 0.0046a2-1.41a+57.286, -0.0046a2+0.41a+42.714) 및
점 W (0.0, 100.0-a, 0.0)
의 5점을 각각 잇는 직선 GI, IA, AB, BW 및 WG로 둘러싸이는 도형의 범위 내 또는 상기 직선 GI 및 AB 상에 있고(단, 점 G, 점 I, 점 A, 점 B 및 점 W는 제외한다), 및
36.7＜a≤46.7일 때,
점 G (0.0061a2-0.9918a+63.902, -0.0061a2-0.0082a+36.098, 0.0),
점 I (0.0061a2-0.9918a+63.902, 0.0, -0.0061a2-0.0082a+36.098),
점 A (0.0085a2-1.8102a+67.1, 0.0, -0.0085a2+0.8102a+32.9),
점 B (0.0, 0.0012a2-1.1659a+52.95, -0.0012a2+0.1659a+47.05) 및
점 W (0.0, 100.0-a, 0.0)
의 5점을 각각 잇는 직선 GI, IA, AB, BW 및 WG로 둘러싸이는 도형의 범위 내 또는 상기 직선 GI 및 AB 상에 있다(단, 점 G, 점 I, 점 A, 점 B 및 점 W는 제외한다).
이 온수 제조 장치에서는, GWP가 충분히 작고, R410A와 동등한 냉동 능력[Refrigeration Capacity(Cooling Capacity 또는 Capacity로 표기되는 경우도 있다)] 및 성적 계수[Coefficient of Performance(COP)]를 갖는다는, 성능을 겸비하는 냉매를 이용하여, 효율적으로 온수를 제조하는 것이 가능하다.
제21 관점에 따른 온수 제조 장치는, 제1 관점 내지 제9 관점 중 어느 하나의 온수 제조 장치로서, 냉매가, 트랜스-1,2-디플루오로에틸렌(HFO-1132(E)), 트리플루오로에틸렌(HFO-1123) 및 2,3,3,3-테트라플루오로-1-프로펜(R1234yf) 그리고 디플루오로메탄(R32)을 포함하고,
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 (100-a)질량%가 되는 3성분 조성도에 있어서, 좌표 (x, y, z)가,
0＜a≤11.1일 때,
점 J (0.0049a2-0.9645a+47.1, -0.0049a2-0.0355a+52.9, 0.0),
점 K' (0.0514a2-2.4353a+61.7, -0.0323a2+0.4122a+5.9, -0.0191a2+1.0231a+32.4),
점 B (0.0, 0.0144a2-1.6377a+58.7, -0.0144a2+0.6377a+41.3),
점 D' (0.0, 0.0224a2+0.968a+75.4, -0.0224a2-1.968a+24.6) 및
점 C (-0.2304a2-0.4062a+32.9, 0.2304a2-0.5938a+67.1, 0.0)
의 5점을 각각 잇는 직선 JK', K'B, BD', D'C 및 CJ로 둘러싸이는 도형의 범위 내 또는 상기 직선 JK', K'B 및 D'C 상에 있고(단, 점 J, 점 B, 점 D' 및 점 C는 제외한다),
11.1＜a≤18.2일 때,
점 J (0.0243a2-1.4161a+49.725, -0.0243a2+0.4161a+50.275, 0.0),
점 K' (0.0341a2-2.1977a+61.187, -0.0236a2+0.34a+5.636, -0.0105a2+0.8577a+33.177),
점 B (0.0, 0.0075a2-1.5156a+58.199, -0.0075a2+0.5156a+41.801) 및
점 W (0.0, 100.0-a, 0.0)
의 4점을 각각 잇는 직선 JK', K'B, BW 및 WJ로 둘러싸이는 도형의 범위 내 또는 상기 직선 JK' 및 K'B 상에 있고(단, 점 J, 점 B 및 점 W는 제외한다),
18.2＜a≤26.7일 때,
점 J (0.0246a2-1.4476a+50.184, -0.0246a2+0.4476a+49.816, 0.0),
점 K' (0.0196a2-1.7863a+58.515, -0.0079a2-0.1136a+8.702, -0.0117a2+0.8999a+32.783),
점 B (0.0, 0.009a2-1.6045a+59.318, -0.009a2+0.6045a+40.682) 및
점 W (0.0, 100.0-a, 0.0)
의 4점을 각각 잇는 직선 JK', K'B, BW 및 WJ로 둘러싸이는 도형의 범위 내 또는 상기 직선 JK' 및 K'B 상에 있고(단, 점 J, 점 B 및 점 W는 제외한다),
26.7＜a≤36.7일 때,
점 J (0.0183a2-1.1399a+46.493, -0.0183a2+0.1399a+53.507, 0.0),
점 K' (-0.0051a2+0.0929a+25.95, 0.0, 0.0051a2-1.0929a+74.05),
점 A (0.0103a2-1.9225a+68.793, 0.0, -0.0103a2+0.9225a+31.207),
점 B (0.0, 0.0046a2-1.41a+57.286, -0.0046a2+0.41a+42.714) 및
점 W (0.0, 100.0-a, 0.0)
의 5점을 각각 잇는 직선 JK', K'A, AB, BW 및 WJ로 둘러싸이는 도형의 범위 내 또는 상기 직선 JK', K'A 및 AB 상에 있고(단, 점 J, 점 B 및 점 W는 제외한다), 및
36.7＜a≤46.7일 때,
점 J (-0.0134a2+1.0956a+7.13, 0.0134a2-2.0956a+92.87, 0.0),
점 K' (-1.892a+29.443, 0.0, 0.892a+70.557),
점 A (0.0085a2-1.8102a+67.1, 0.0, -0.0085a2+0.8102a+32.9),
점 B (0.0, 0.0012a2-1.1659a+52.95, -0.0012a2+0.1659a+47.05) 및
점 W (0.0, 100.0-a, 0.0)
의 5점을 각각 잇는 직선 JK', K'A, AB, BW 및 WJ로 둘러싸이는 도형의 범위 내 또는 상기 직선 JK', K'A 및 AB 상에 있다(단, 점 J, 점 B 및 점 W는 제외한다).
이 온수 제조 장치에서는, GWP가 충분히 작고, R410A와 동등한 냉동 능력[Refrigeration Capacity(Cooling Capacity 또는 Capacity로 표기되는 경우도 있다)] 및 성적 계수[Coefficient of Performance(COP)]를 갖는다는, 성능을 겸비하는 냉매를 이용하여, 효율적으로 온수를 제조하는 것이 가능하다.
제22 관점에 따른 온수 제조 장치는, 제1 관점 내지 제9 관점 중 어느 하나의 온수 제조 장치로서, 냉매가, 트랜스-1,2-디플루오로에틸렌(HFO-1132(E)), 디플루오로메탄(R32) 및 2,3,3,3-테트라플루오로-1-프로펜(R1234yf)을 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 I (72.0, 0.0, 28.0),
점 J (48.5, 18.3, 33.2),
점 N (27.7, 18.2, 54.1) 및
점 E (58.3, 0.0, 41.7)
의 4점을 각각 잇는 선분 IJ, JN, NE, 및 EI로 둘러싸이는 도형의 범위 내 또는 상기 선분 상에 있고(단, 선분 EI 상에 있는 점은 제외한다),
상기 선분 IJ는,
좌표 (0.0236y2-1.7616y+72.0, y, -0.0236y2+0.7616y+28.0)
으로 나타내어지고,
상기 선분 NE는,
좌표 (0.012y2-1.9003y+58.3, y, -0.012y2+0.9003y+41.7)
로 나타내어지고, 또한
상기 선분 JN 및 EI가 직선이다.
이 온수 제조 장치에서는, GWP가 충분히 작고, R410A와 동등한 냉동 능력[Refrigeration Capacity(Cooling Capacity 또는 Capacity로 표기되는 경우도 있다)]을 가지며, 미국 난방 냉동 공조 학회(ASHRAE)의 규격으로 미연성(2L 클래스)이라는, 성능을 겸비하는 냉매를 이용하여, 효율적으로 온수를 제조하는 것이 가능하다.
제23 관점에 따른 온수 제조 장치는, 제1 관점 내지 제9 관점 중 어느 하나의 온수 제조 장치로서, 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 M (52.6, 0.0, 47.4),
점 M' (39.2, 5.0, 55.8),
점 N (27.7, 18.2, 54.1),
점 V (11.0, 18.1, 70.9) 및
점 G (39.6, 0.0, 60.4)
의 5점을 각각 잇는 선분 MM', M'N, NV, VG, 및 GM으로 둘러싸이는 도형의 범위 내 또는 상기 선분 상에 있고(단, 선분 GM 상에 있는 점은 제외한다),
상기 선분 MM'는,
좌표 (0.132y2-3.34y+52.6, y, -0.132y2+2.34y+47.4)
로 나타내어지고,
상기 선분 M'N은,
좌표 (0.0596y2-2.2541y+48.98, y, -0.0596y2+1.2541y+51.02)
으로 나타내어지고,
상기 선분 VG는,
좌표 (0.0123y2-1.8033y+39.6, y, -0.0123y2+0.8033y+60.4)
로 나타내어지고, 또한
상기 선분 NV 및 GM이 직선이다.
이 온수 제조 장치에서는, GWP가 충분히 작고, R410A와 동등한 냉동 능력[Refrigeration Capacity(Cooling Capacity 또는 Capacity로 표기되는 경우도 있다)]을 가지며, 미국 난방 냉동 공조 학회(ASHRAE)의 규격으로 미연성(2L 클래스)이라는, 성능을 겸비하는 냉매를 이용하여, 효율적으로 온수를 제조하는 것이 가능하다.
제24 관점에 따른 온수 제조 장치는, 제1 관점 내지 제9 관점 중 어느 하나의 온수 제조 장치로서, 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 O (22.6, 36.8, 40.6),
점 N (27.7, 18.2, 54.1) 및
점 U (3.9, 36.7, 59.4)
의 3점을 각각 잇는 선분 ON, NU 및 UO로 둘러싸이는 도형의 범위 내 또는 상기 선분 상에 있고,
상기 선분 ON은,
좌표 (0.0072y2-0.6701y+37.512, y, -0.0072y2-0.3299y+62.488)
로 나타내어지고,
상기 선분 NU는,
좌표 (0.0083y2-1.7403y+56.635, y, -0.0083y2+0.7403y+43.365)
로 나타내어지고, 또한
상기 선분 UO가 직선이다.
이 온수 제조 장치에서는, GWP가 충분히 작고, R410A와 동등한 냉동 능력[Refrigeration Capacity(Cooling Capacity 또는 Capacity로 표기되는 경우도 있다)]을 가지며, 미국 난방 냉동 공조 학회(ASHRAE)의 규격으로 미연성(2L 클래스)이라는, 성능을 겸비하는 냉매를 이용하여, 효율적으로 온수를 제조하는 것이 가능하다.
제25 관점에 따른 온수 제조 장치는, 제1 관점 내지 제9 관점 중 어느 하나의 온수 제조 장치로서, 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 Q (44.6, 23.0, 32.4),
점 R (25.5, 36.8, 37.7),
점 T (8.6, 51.6, 39.8),
점 L (28.9, 51.7, 19.4) 및
점 K (35.6, 36.8, 27.6)
의 5점을 각각 잇는 선분 QR, RT, TL, LK 및 KQ로 둘러싸이는 도형의 범위 내 또는 상기 선분 상에 있고,
상기 선분 QR은,
좌표 (0.0099y2-1.975y+84.765, y, -0.0099y2+0.975y+15.235)
로 나타내어지고,
상기 선분 RT는,
좌표 (0.0082y2-1.8683y+83.126, y, -0.0082y2+0.8683y+16.874)
로 나타내어지고,
상기 선분 LK는,
좌표 (0.0049y2-0.8842y+61.488, y, -0.0049y2-0.1158y+38.512)
로 나타내어지고,
상기 선분 KQ는,
좌표 (0.0095y2-1.2222y+67.676, y, -0.0095y2+0.2222y+32.324)
로 나타내어지고, 또한
상기 선분 TL이 직선이다.
이 온수 제조 장치에서는, GWP가 충분히 작고, R410A와 동등한 냉동 능력[Refrigeration Capacity(Cooling Capacity 또는 Capacity로 표기되는 경우도 있다)]을 가지며, 미국 난방 냉동 공조 학회(ASHRAE)의 규격으로 미연성(2L 클래스)이라는, 성능을 겸비하는 냉매를 이용하여, 효율적으로 온수를 제조하는 것이 가능하다.
제26 관점에 따른 온수 제조 장치는, 제1 관점 내지 제9 관점 중 어느 하나의 온수 제조 장치로서, 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 P (20.5, 51.7, 27.8),
점 S (21.9, 39.7, 38.4) 및
점 T (8.6, 51.6, 39.8)
의 3점을 각각 잇는 선분 PS, ST 및 TP로 둘러싸이는 도형의 범위 내 또는 상기 선분 상에 있고,
상기 선분 PS는,
좌표 (0.0064y2-0.7103y+40.1, y, -0.0064y2-0.2897y+59.9)
로 나타내어지고,
상기 선분 ST는,
좌표 (0.0082y2-1.8683y+83.126, y, -0.0082y2+0.8683y+16.874)
로 나타내어지고, 또한
상기 선분 TP가 직선이다.
이 온수 제조 장치에서는, GWP가 충분히 작고, R410A와 동등한 냉동 능력[Refrigeration Capacity(Cooling Capacity 또는 Capacity로 표기되는 경우도 있다)]을 가지며, 미국 난방 냉동 공조 학회(ASHRAE)의 규격으로 미연성(2L 클래스)이라는, 성능을 겸비하는 냉매를 이용하여, 효율적으로 온수를 제조하는 것이 가능하다.
제27 관점에 따른 온수 제조 장치는, 제1 관점 내지 제9 관점 중 어느 하나의 온수 제조 장치로서, 냉매가, 트랜스-1,2-디플루오로에틸렌(HFO-1132(E)), 트리플루오로에틸렌(HFO-1123) 및 디플루오로메탄(R32)을 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 I (72.0, 28.0, 0.0)
점 K (48.4, 33.2, 18.4)
점 B' (0.0, 81.6, 18.4)
점 H (0.0, 84.2, 15.8)
점 R (23.1, 67.4, 9.5) 및
점 G (38.5, 61.5, 0.0)
의 6점을 각각 잇는 선분 IK, KB', B'H, HR, RG 및 GI로 둘러싸이는 도형의 범위 내 또는 상기 선분 상에 있고(단, 선분 B'H 및 GI 상의 점을 제외한다),
상기 선분 IK는,
좌표 (0.025z2-1.7429z+72.00, -0.025z2+0.7429z+28.0, z)
로 나타내어지고,
상기 선분 HR은,
좌표 (-0.3123z2+4.234z+11.06, 0.3123z2-5.234z+88.94, z)
로 나타내어지고,
상기 선분 RG는,
좌표 (-0.0491z2-1.1544z+38.5, 0.0491z2+0.1544z+61.5, z)
로 나타내어지고, 또한
상기 선분 KB' 및 GI가 직선이다.
이 온수 제조 장치에서는, GWP가 충분히 작고, R410A와 동등한 성적 계수[Coefficient of Performance(COP)]를 갖는다는, 성능을 겸비하는 냉매를 이용하여, 효율적으로 온수를 제조하는 것이 가능하다.
제28 관점에 따른 온수 제조 장치는, 제1 관점 내지 제9 관점 중 어느 하나의 온수 제조 장치로서, 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 I (72.0, 28.0, 0.0)
점 J (57.7, 32.8, 9.5)
점 R (23.1, 67.4, 9.5) 및
점 G (38.5, 61.5, 0.0)
의 4점을 각각 잇는 선분 IJ, JR, RG 및 GI로 둘러싸이는 도형의 범위 내 또는 상기 선분 상에 있고(단, 선분 GI 상의 점을 제외한다),
상기 선분 IJ는,
좌표 (0.025z2-1.7429z+72.0, -0.025z2+0.7429z+28.0, z)
로 나타내어지고, 또한
상기 선분 RG는,
좌표 (-0.0491z2-1.1544z+38.5, 0.0491z2+0.1544z+61.5, z)
로 나타내어지고,
상기 선분 JR 및 GI가 직선이다.
이 온수 제조 장치에서는, GWP가 충분히 작고, R410A와 동등한 성적 계수[Coefficient of Performance(COP)]를 갖는다는, 성능을 겸비하는 냉매를 이용하여, 효율적으로 온수를 제조하는 것이 가능하다.
제29 관점에 따른 온수 제조 장치는, 제1 관점 내지 제9 관점 중 어느 하나의 온수 제조 장치로서, 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 M (47.1, 52.9, 0.0)
점 P (31.8, 49.8, 18.4)
점 B' (0.0, 81.6, 18.4)
점 H (0.0, 84.2, 15.8)
점 R (23.1, 67.4, 9.5) 및
점 G (38.5, 61.5, 0.0)
의 6점을 각각 잇는 선분 MP, PB', B'H, HR, RG 및 GM으로 둘러싸이는 도형의 범위 내 또는 상기 선분 상에 있고(단, 선분 B'H 및 GM 상의 점을 제외한다),
상기 선분 MP는,
좌표 (0.0083z2-0.984z+47.1, -0.0083z2-0.016z+52.9, z)
로 나타내어지고,
상기 선분 HR은,
좌표 (-0.3123z2+4.234z+11.06, 0.3123z2-5.234z+88.94, z)
로 나타내어지고,
상기 선분 RG는,
좌표 (-0.0491z2-1.1544z+38.5, 0.0491z2+0.1544z+61.5, z)
로 나타내어지고, 또한
상기 선분 PB' 및 GM이 직선이다.
이 온수 제조 장치에서는, GWP가 충분히 작고, R410A와 동등한 성적 계수[Coefficient of Performance(COP)]를 갖는다는, 성능을 겸비하는 냉매를 이용하여, 효율적으로 온수를 제조하는 것이 가능하다.
제30 관점에 따른 온수 제조 장치는, 제1 관점 내지 제9 관점 중 어느 하나의 온수 제조 장치로서, 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 M (47.1, 52.9, 0.0)
점 N (38.5, 52.1, 9.5)
점 R (23.1, 67.4, 9.5) 및
점 G (38.5, 61.5, 0.0)
의 4점을 각각 잇는 선분 MN, NR, RG 및 GM으로 둘러싸이는 도형의 범위 내 또는 상기 선분 상에 있고(단, 선분 GM 상의 점을 제외한다),
상기 선분 MN은,
좌표 (0.0083z2-0.984z+47.1, -0.0083z2-0.016z+52.9, z)
로 나타내어지고, 또한
상기 선분 RG는,
좌표 (-0.0491z2-1.1544z+38.5, 0.0491z2+0.1544z+61.5, z)
로 나타내어지고,
상기 선분 JR 및 GI가 직선이다.
이 온수 제조 장치에서는, GWP가 충분히 작고, R410A와 동등한 성적 계수[Coefficient of Performance(COP)]를 갖는다는, 성능을 겸비하는 냉매를 이용하여, 효율적으로 온수를 제조하는 것이 가능하다.
제31 관점에 따른 온수 제조 장치는, 제1 관점 내지 제9 관점 중 어느 하나의 온수 제조 장치로서, 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 P (31.8, 49.8, 18.4)
점 S (25.4, 56.2, 18.4) 및
점 T (34.8, 51.0, 14.2)
의 3점을 각각 잇는 선분 PS, ST 및 TP로 둘러싸이는 도형의 범위 내 또는 상기 선분 상에 있고,
상기 선분 ST는,
좌표 (-0.0982z2+0.9622z+40.931, 0.0982z2-1.9622z+59.069, z)
로 나타내어지고, 또한
상기 선분 TP는,
좌표 (0.0083z2-0.984z+47.1, -0.0083z2-0.016z+52.9, z)
로 나타내어지고,
상기 선분 PS가 직선이다.
이 온수 제조 장치에서는, GWP가 충분히 작고, R410A와 동등한 성적 계수[Coefficient of Performance(COP)]를 갖는다는, 성능을 겸비하는 냉매를 이용하여, 효율적으로 온수를 제조하는 것이 가능하다.
제32 관점에 따른 온수 제조 장치는, 제1 관점 내지 제9 관점 중 어느 하나의 온수 제조 장치로서, 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 Q (28.6, 34.4, 37.0)
점 B'' (0.0, 63.0, 37.0)
점 D (0.0, 67.0, 33.0) 및
점 U (28.7, 41.2, 30.1)
의 4점을 각각 잇는 선분 QB'', B''D, DU 및 UQ로 둘러싸이는 도형의 범위 내 또는 상기 선분 상에 있고(단, 선분 B''D 상의 점을 제외한다),
상기 선분 DU는,
좌표 (-3.4962z2+210.71z-3146.1, 3.4962z2-211.71z+3246.1, z)
로 나타내어지고, 또한
상기 선분 UQ는,
좌표 (0.0135z2-0.9181z+44.133, -0.0135z2-0.0819z+55.867, z)
로 나타내어지고,
상기 선분 QB'' 및 B''D가 직선이다.
이 온수 제조 장치에서는, GWP가 충분히 작고, R410A와 동등한 성적 계수[Coefficient of Performance(COP)]를 갖는다는, 성능을 겸비하는 냉매를 이용하여, 효율적으로 온수를 제조하는 것이 가능하다.
도 1은, 연소성 시험에 이용한 장치의 모식도이다.
도 2는, HFO-1132(E), HFO-1123 및 R1234yf의 총합이 100질량%가 되는 3성분 조성도에, 점 A~T 그리고 그들을 서로 잇는 선분을 나타낸 도면이다.
도 3은, HFO-1132(E), HFO-1123 및 R1234yf의 총합이 (100-a)질량%가 되는 3성분 조성도에, 점 A~C, D', G, I, J 및 K' 그리고 그들을 서로 잇는 선분을 나타낸 도면이다.
도 4는, HFO-1132(E), HFO-1123 및 R1234yf의 총합이 92.9질량%(R32 함유 비율이 7.1질량%)가 되는 3성분 조성도에, 점 A~C, D', G, I, J 및 K' 그리고 그들을 서로 잇는 선분을 나타낸 도면이다.
도 5는, HFO-1132(E), HFO-1123 및 R1234yf의 총합이 88.9질량%(R32 함유 비율이 11.1질량%)가 되는 3성분 조성도에, 점 A~C, D', G, I, J, K' 및 W 그리고 그들을 서로 잇는 선분을 나타낸 도면이다.
도 6은, HFO-1132(E), HFO-1123 및 R1234yf의 총합이 85.5질량%(R32 함유 비율이 14.5질량%)가 되는 3성분 조성도에, 점 A, B, G, I, J, K' 및 W 그리고 그들을 서로 잇는 선분을 나타낸 도면이다.
도 7은, HFO-1132(E), HFO-1123 및 R1234yf의 총합이 81.8질량%(R32 함유 비율이 18.2질량%)가 되는 3성분 조성도에, 점 A, B, G, I, J, K' 및 W 그리고 그들을 서로 잇는 선분을 나타낸 도면이다.
도 8은, HFO-1132(E), HFO-1123 및 R1234yf의 총합이 78.1질량%(R32 함유 비율이 21.9질량%)가 되는 3성분 조성도에, 점 A, B, G, I, J, K' 및 W 그리고 그들을 서로 잇는 선분을 나타낸 도면이다.
도 9는, HFO-1132(E), HFO-1123 및 R1234yf의 총합이 73.3질량%(R32 함유 비율이 26.7질량%)가 되는 3성분 조성도에, 점 A, B, G, I, J, K' 및 W 그리고 그들을 서로 잇는 선분을 나타낸 도면이다.
도 10은, HFO-1132(E), HFO-1123 및 R1234yf의 총합이 70.7질량%(R32 함유 비율이 29.3질량%)가 되는 3성분 조성도에, 점 A, B, G, I, J, K' 및 W 그리고 그들을 서로 잇는 선분을 나타낸 도면이다.
도 11은, HFO-1132(E), HFO-1123 및 R1234yf의 총합이 63.3질량%(R32 함유 비율이 36.7질량%)가 되는 3성분 조성도에, 점 A, B, G, I, J, K' 및 W 그리고 그들을 서로 잇는 선분을 나타낸 도면이다.
도 12는, HFO-1132(E), HFO-1123 및 R1234yf의 총합이 55.9질량%(R32 함유 비율이 44.1질량%)가 되는 3성분 조성도에, 점 A, B, G, I, J, K' 및 W 그리고 그들을 서로 잇는 선분을 나타낸 도면이다.
도 13은, HFO-1132(E), HFO-1123 및 R1234yf의 총합이 52.2질량%(R32 함유 비율이 47.8질량%)가 되는 3성분 조성도에, 점 A, B, G, I, J, K' 및 W 그리고 그들을 서로 잇는 선분을 나타낸 도면이다.
도 14는, HFO-1132(E), R32 및 R1234yf의 총합이 100질량%가 되는 3성분 조성도에, 점 A~C, E, G, 및 I~W 그리고 그들을 서로 잇는 선분을 나타낸 도면이다.
도 15는, HFO-1132(E), HFO-1123 및 R32의 총합이 100질량%가 되는 3성분 조성도에, 점 A~U 및 그들을 서로 잇는 선분을 나타낸 도면이다.
도 16은, 제1 실시형태에 따른 온수 제조 장치로서의 급탕 시스템의 외관도이다.
도 17은, 제1 실시형태의 급탕 시스템의 물 회로, 냉매 회로도이다.
도 18은, 제1 실시형태의 급탕 시스템의 제어 블록도이다.
도 19는, 제1 실시형태의 제1 변형예의 급탕 시스템의 물 회로, 냉매 회로도이다.
도 20은, 제1 실시형태의 제2 변형예의 급탕 시스템의 물 회로, 냉매 회로도이다.
도 21은, 제2 실시형태에 따른 온수 제조 장치로서의 온수 순환 난방 시스템의 구성의 일부를 나타내는 도면이다.
도 22는, 제2 실시형태의 온수 순환 난방 시스템의 구성의 일부를 나타내는 도면이다.
도 23은, 제2 실시형태의 온수 순환 난방 시스템의 구성의 일부를 나타내는 도면이다.
도 24는, 제2 실시형태의 온수 순환 난방 시스템의 제어 블록도이다.
도 25는, 제2 실시형태의 제1 변형예의 온수 순환 난방 시스템의 구성의 일부를 나타내는 도면이다.
도 26은, 제2 실시형태의 제2 변형예의 온수 순환 난방 시스템의 구성의 일부를 나타내는 도면이다.
도 27은, 제3 실시형태에 따른 온수 제조 장치로서의 급탕 시스템의 개략 구성도이다.
도 28은, 제3 실시형태의 급탕 시스템의 열원 유닛의 개략 구성도이다.
도 29는, 제3 실시형태의 급탕 시스템의 제어 블록도이다.
(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 따라서 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 필요로 되는 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 명세서에 있어서 냉매가 「WCF 미연」이란, 미국 ANSI/ASHRAE34-2013 규격에 따라 가장 타기 쉬운 조성(Worst case of formulation for flammability; WCF)이, 연소 속도가 10cm/s 이하인 것을 의미한다. 또, 본 명세서에 있어서 냉매가 「ASHRAE 미연」이란, WCF의 연소 속도가 10cm/s 이하이고, 또한, WCF를 이용하여 ANSI/ASHRAE34-2013에 의거한 저장, 수송, 사용 시의 누설 시험을 행함으로써 특정되는 가장 타기 쉬운 분획 조성(Worst case of fractionation for flammability; WCFF)이, 연소 속도가 10cm/s 이하이며, 미국 ANSI/ASHRAE34-2013 규격의 연소성 구분이 「2L 클래스」로 판단되는 것을 의미한다.
본 명세서에 있어서 냉매에 대해 「RCL이 x% 이상」이라고 할 때는, 이러한 냉매에 대한, 미국 ANSI/ASHRAE34-2013 규격에 따라 산출되는 냉매 농도 한계(Refrigerant Concentration Limit; RCL)가 x% 이상인 것을 의미한다. RCL이란, 안전 계수를 고려한 공기 중에 있어서의 농도 한계이며, 인간이 존재하는 밀폐 공간에 있어서, 급성 독성, 질식 및 가연성의 위험도를 저감하는 것을 목적으로 한 지표이다. RCL은 상기 규격에 따라 결정된다. 구체적으로는, 상기 규격 7.1.1, 7.1.2 및 7.1.3에 따라 각각 산출되는, 급성 독성 폭로 한계(Acute-Toxicity Exposure Limit; ATEL), 산소 결핍 농도 한계(Oxygen Deprivation Limit; ODL) 및 가연 농도 한계(Flammable Concentration Limit; FCL) 중, 가장 낮은 농도가 RCL이 된다.
본 명세서에 있어서 온도 글라이드(Temperature Glide)란, 냉매 시스템의 열교환기 내에 있어서의 본 개시의 냉매를 포함하는 조성물의 상변화 과정의 개시 온도와 종료 온도의 차의 절대값을 의미한다.
(2) 냉매
(2-1) 냉매 성분
상세한 것은 후술하는데, 냉매 A, 냉매 B, 냉매 C, 냉매 D, 냉매 E의 각종 냉매 중 어느 1종을 냉매로서 이용할 수 있다.
(2-2) 냉매의 용도
본 개시의 냉매는, 냉동기에 있어서의 작동 유체로서 바람직하게 사용할 수 있다.
본 개시의 조성물은, R410A, R407C 및 R404A 등의 HFC 냉매, 그리고 R22 등의 HCFC 냉매의 대체 냉매로서의 사용에 적합하다.
(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 따라서, 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.
(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.
(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. 바람직하게는, 본 개시의 냉매에 불가피적으로 혼입되는 불순물은 될 수 없는 화합물을 트레이서로서 선택한다.
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.
상기 트레이서로서는, 구체적으로는, 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)
트레이서 화합물은, 약 10중량 백만분율(ppm)~약 1000ppm의 합계 농도로 냉매 조성물 중에 존재할 수 있다. 바람직하게는, 트레이서 화합물은 약 30ppm~약 500ppm의 합계 농도로 냉매 조성물 중에 존재하고, 가장 바람직하게는, 트레이서 화합물은 약 50ppm~약 300ppm의 합계 농도로 냉매 조성물 중에 존재한다.
(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.
(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.
(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.
(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.
(4-1) 냉동기유
냉동기유로서는, 특별히 한정되지 않고, 일반적으로 이용되는 냉동기유 중에서 적절히 선택할 수 있다. 그 때에는, 필요에 따라서, 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 따라서, 추가로 적어도 1종의 첨가제를 포함해도 된다. 첨가제로서는 예를 들면 이하의 상용화제 등을 들 수 있다.
(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.
(5) 각종 냉매
이하, 본 실시형태에 있어서 이용되는 냉매인 냉매 A~냉매 E에 대해, 상세하게 설명한다.
또한, 이하의 냉매 A, 냉매 B, 냉매 C, 냉매 D, 냉매 E의 각 기재는, 각각 독립되어 있으며, 점이나 선분을 나타내는 알파벳, 실시예의 번호 및 비교예의 번호는, 모두 냉매 A, 냉매 B, 냉매 C, 냉매 D, 냉매 E 사이에서 각각 독립적인 것으로 한다. 예를 들면, 냉매 A의 실시예 1과 냉매 B의 실시예 1은, 서로 상이한 실시예를 나타내고 있다.
(5-1) 냉매 A
본 개시의 냉매 A는, 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 A는, R410A와 동등한 냉동 능력 및 성적 계수를 갖고, 또한 GWP가 충분히 작다는, R410A 대체 냉매로서 바람직한 제(諸)특성을 갖는다.
본 개시의 냉매 A는, HFO-1132(E) 및 R1234yf, 그리고 필요에 따라서 HFO-1123을 포함하는 조성물이며, 또한 이하의 요건을 만족하는 것이어도 된다. 이 냉매도 R410A와 동등한 냉동 능력 및 성적 계수를 갖고, 또한 GWP가 충분히 작다는, R410A 대체 냉매로서 바람직한 제특성을 갖는다.
요건 :
본 개시의 냉매 A는, 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 (68.6, 0.0, 31.4),
점 A' (30.6, 30.0, 39.4),
점 B (0.0, 58.7, 41.3),
점 D (0.0, 80.4, 19.6),
점 C' (19.5, 70.5, 10.0),
점 C (32.9, 67.1, 0.0) 및
점 O (100.0, 0.0, 0.0)
의 7점을 각각 잇는 선분 AA', A'B, BD, DC', C'C, CO 및 OA로 둘러싸이는 도형의 범위 내 또는 상기 선분 상에 있고(단, 선분 CO 상의 점은 제외한다),
상기 선분 AA'는,
좌표 (x, 0.0016x2-0.9473x+57.497, 0.0016x2-0.0527x+42.503)
으로 나타내어지고,
상기 선분 A'B는,
좌표 (x, 0.0029x2-1.0268x+58.7, -0.0029x2+0.0268x+41.3)
으로 나타내어지고,
상기 선분 DC'는,
좌표 (x, 0.0082x2-0.6671x+80.4, -0.0082x2-0.3329x+19.6)
으로 나타내어지고,
상기 선분 C'C는,
좌표 (x, 0.0067x2-0.6034x+79.729, -0.0067x2-0.3966x+20.271)
로 나타내어지고, 또한
상기 선분 BD, CO 및 OA가 직선인 것이면 바람직하다. 본 개시의 냉매는, 상기 요건이 만족되는 경우, R410A를 기준으로 하는 냉동 능력비가 85% 이상이 되고, 또한 R410A를 기준으로 하는 COP비가 92.5% 이상이 된다.
본 개시의 냉매 A는, 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 G (72.0, 28.0, 0.0),
점 I (72.0, 0.0, 28.0),
점 A (68.6, 0.0, 31.4),
점 A' (30.6, 30.0, 39.4),
점 B (0.0, 58.7, 41.3),
점 D (0.0, 80.4, 19.6),
점 C' (19.5, 70.5, 10.0) 및
점 C (32.9, 67.1, 0.0)
의 8점을 각각 잇는 선분 GI, IA, AA', A'B, BD, DC', C'C 및 CG로 둘러싸이는 도형의 범위 내 또는 상기 선분 상에 있고(단, 선분 CG 상의 점은 제외한다),
상기 선분 AA'는,
좌표 (x, 0.0016x2-0.9473x+57.497, 0.0016x2-0.0527x+42.503)
으로 나타내어지고,
상기 선분 A'B는,
좌표 (x, 0.0029x2-1.0268x+58.7, -0.0029x2+0.0268x+41.3)
으로 나타내어지고,
상기 선분 DC'는,
좌표 (x, 0.0082x2-0.6671x+80.4, -0.0082x2-0.3329x+19.6)
으로 나타내어지고,
상기 선분 C'C는,
좌표 (x, 0.0067x2-0.6034x+79.729, -0.0067x2-0.3966x+20.271)
로 나타내어지고, 또한
상기 선분 GI, IA, BD 및 CG가 직선인 것이면 바람직하다. 본 개시의 냉매는, 상기 요건이 만족되는 경우, R410A를 기준으로 하는 냉동 능력비가 85% 이상이 되고, 또한 R410A를 기준으로 하는 COP비가 92.5% 이상이 될 뿐만 아니라, 또한 ASHRAE의 규격으로 WCF 미연성(WCF 조성의 연소 속도가 10cm/s 이하)을 나타낸다.
본 개시의 냉매 A는, 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 J (47.1, 52.9, 0.0),
점 P (55.8, 42.0, 2.2),
점 N (68.6, 16.3, 15.1),
점 K (61.3, 5.4, 33.3),
점 A' (30.6, 30.0, 39.4),
점 B (0.0, 58.7, 41.3),
점 D (0.0, 80.4, 19.6),
점 C' (19.5, 70.5, 10.0) 및
점 C (32.9, 67.1, 0.0)
의 9점을 각각 잇는 선분 JP, PN, NK, KA', A'B, BD, DC', C'C 및 CJ로 둘러싸이는 도형의 범위 내 또는 상기 선분 상에 있고(단, 선분 CJ 상의 점은 제외한다),
상기 선분 PN은,
좌표 (x, -0.1135x2+12.112x-280.43, 0.1135x2-13.112x+380.43)
으로 나타내어지고,
상기 선분 NK는,
좌표 (x, 0.2421x2-29.955x+931.91, -0.2421x2+28.955x-831.91)
로 나타내어지고,
상기 선분 KA'는,
좌표 (x, 0.0016x2-0.9473x+57.497, 0.0016x2-0.0527x+42.503)
으로 나타내어지고,
상기 선분 A'B는,
좌표 (x, 0.0029x2-1.0268x+58.7, -0.0029x2+0.0268x+41.3)
으로 나타내어지고,
상기 선분 DC'는,
좌표 (x, 0.0082x2-0.6671x+80.4, -0.0082x2-0.3329x+19.6)
으로 나타내어지고,
상기 선분 C'C는,
좌표 (x, 0.0067x2-0.6034x+79.729, -0.0067x2-0.3966x+20.271)
로 나타내어지고, 또한
상기 선분 JP, BD 및 CG가 직선인 것이면 바람직하다. 본 개시의 냉매는, 상기 요건이 만족되는 경우, R410A를 기준으로 하는 냉동 능력비가 85% 이상이 되고, 또한 R410A를 기준으로 하는 COP비가 92.5% 이상이 될 뿐만 아니라, 또한 ASHRAE의 규격으로 미연성(2L 클래스(WCF 조성 및 WCFF 조성의 연소 속도가 10cm/s 이하))을 나타낸다.
본 개시의 냉매 A는, 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 J (47.1, 52.9, 0.0),
점 P (55.8, 42.0, 2.2),
점 L (63.1, 31.9, 5.0),
점 M (60.3, 6.2, 33.5),
점 A' (30.6, 30.0, 39.4),
점 B (0.0, 58.7, 41.3),
점 D (0.0, 80.4, 19.6),
점 C' (19.5, 70.5, 10.0) 및
점 C (32.9, 67.1, 0.0)
의 9점을 각각 잇는 선분 JP, PL, LM, MA', A'B, BD, DC', C'C 및 CJ로 둘러싸이는 도형의 범위 내 또는 상기 선분 상에 있고(단, 선분 CJ 상의 점은 제외한다),
상기 선분 PL은,
좌표 (x, -0.1135x2+12.112x-280.43, 0.1135x2-13.112x+380.43)
으로 나타내어지고,
상기 선분 MA'는,
좌표 (x, 0.0016x2-0.9473x+57.497, -0.0016x2-0.0527x+42.503)
으로 나타내어지고,
상기 선분 A'B는,
좌표 (x, 0.0029x2-1.0268x+58.7, -0.0029x2+0.0268x+41.3)
으로 나타내어지고,
상기 선분 DC'는,
좌표 (x, 0.0082x2-0.6671x+80.4, -0.0082x2-0.3329x+19.6)
으로 나타내어지고,
상기 선분 C'C는,
좌표 (x, 0.0067x2-0.6034x+79.729, -0.0067x2-0.3966x+20.271)
로 나타내어지고, 또한
상기 선분 JP, LM, BD 및 CG가 직선인 것이면 바람직하다. 본 개시의 냉매는, 상기 요건이 만족되는 경우, R410A를 기준으로 하는 냉동 능력비가 85% 이상이 되고, 또한 R410A를 기준으로 하는 COP비가 92.5% 이상이 될 뿐만 아니라, 또한 RCL이 40g/m3 이상이 된다.
본 개시의 냉매 A는, 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 P (55.8, 42.0, 2.2),
점 L (63.1, 31.9, 5.0),
점 M (60.3, 6.2, 33.5),
점 A' (30.6, 30.0, 39.4),
점 B (0.0, 58.7, 41.3),
점 F (0.0, 61.8, 38.2) 및
점 T (35.8, 44.9, 19.3)
의 7점을 각각 잇는 선분 PL, LM, MA', A'B, BF, FT 및 TP로 둘러싸이는 도형의 범위 내 또는 상기 선분 상에 있고(단, 선분 BF 상의 점은 제외한다),
상기 선분 PL은,
좌표 (x, -0.1135x2+12.112x-280.43, 0.1135x2-13.112x+380.43)
으로 나타내어지고,
상기 선분 MA'는,
좌표 (x, 0.0016x2-0.9473x+57.497, -0.0016x2-0.0527x+42.503)
으로 나타내어지고,
상기 선분 A'B는,
좌표 (x, 0.0029x2-1.0268x+58.7, -0.0029x2+0.0268x+41.3)
으로 나타내어지고,
상기 선분 FT는,
좌표 (x, 0.0078x2-0.7501x+61.8, -0.0078x2-0.2499x+38.2)
로 나타내어지고,
상기 선분 TP는,
좌표 (x, 0.00672x2-0.7607x+63.525, -0.00672x2-0.2393x+36.475)
로 나타내어지고, 또한
상기 선분 LM 및 BF가 직선인 것이면 바람직하다. 본 개시의 냉매는, 상기 요건이 만족되는 경우, R410A를 기준으로 하는 냉동 능력비가 85% 이상이 되고, 또한 R410A를 기준으로 하는 COP비가 95% 이상이 될 뿐만 아니라, 또한 RCL이 40g/m3 이상이 된다.
본 개시의 냉매 A는, 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 P (55.8, 42.0, 2.2),
점 L (63.1, 31.9, 5.0),
점 Q (62.8, 29.6, 7.6) 및
점 R (49.8, 42.3, 7.9)
의 4점을 각각 잇는 선분 PL, LQ, QR 및 RP로 둘러싸이는 도형의 범위 내 또는 상기 선분 상에 있고,
상기 선분 PL은,
좌표 (x, -0.1135x2+12.112x-280.43, 0.1135x2-13.112x+380.43)
으로 나타내어지고,
상기 선분 RP는,
좌표 (x, 0.00672x2-0.7607x+63.525, -0.00672x2-0.2393x+36.475)
로 나타내어지고, 또한
상기 선분 LQ 및 QR이 직선인 것이면 바람직하다. 본 개시의 냉매는, 상기 요건이 만족되는 경우, R410A를 기준으로 하는 COP비가 95% 이상이 되고, 또한 RCL이 40g/m3 이상이 될 뿐만 아니라, 또한 응축 온도 글라이드가 1℃ 이하가 된다.
본 개시의 냉매 A는, 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 S (62.6, 28.3, 9.1),
점 M (60.3, 6.2, 33.5),
점 A' (30.6, 30.0, 39.4),
점 B (0.0, 58.7, 41.3),
점 F (0.0, 61.8, 38.2) 및
점 T (35.8, 44.9, 19.3)
의 6점을 각각 잇는 선분 SM, MA', A'B, BF, FT, 및 TS로 둘러싸이는 도형의 범위 내 또는 상기 선분 상에 있고,
상기 선분 MA'는,
좌표 (x, 0.0016x2-0.9473x+57.497, -0.0016x2-0.0527x+42.503)
으로 나타내어지고,
상기 선분 A'B는,
좌표 (x, 0.0029x2-1.0268x+58.7, -0.0029x2+0.0268x+41.3)
으로 나타내어지고,
상기 선분 FT는,
좌표 (x, 0.0078x2-0.7501x+61.8, -0.0078x2-0.2499x+38.2)
로 나타내어지고,
상기 선분 TS는,
좌표 (x, 0.0017x2-0.7869x+70.888, -0.0017x2-0.2131x+29.112)
로 나타내어지고, 또한
상기 선분 SM 및 BF가 직선인 것이면 바람직하다. 본 개시의 냉매는, 상기 요건이 만족되는 경우, R410A를 기준으로 하는 냉동 능력비가 85% 이상이 되고, R410A를 기준으로 하는 COP비가 95% 이상이 되고, 또한 RCL이 40g/m3 이상이 될 뿐만 아니라, 또한 R410A를 기준으로 하는 토출 압력비가 105% 이하가 된다.
본 개시의 냉매 A는, 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 직선이면 바람직하다. 본 개시의 냉매는, 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 A는, 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 냉매는, 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 규격으로 미연성(2L 클래스)을 나타낸다.
본 개시의 냉매 A는, 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 냉매는, 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 A는, 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 냉매는, 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 규격으로 미연성(2L 클래스)을 나타낸다.
본 개시의 냉매 A는, 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 냉매는, 상기 요건이 만족되는 경우, R410A를 기준으로 하는 냉동 능력비가 95% 이상이 되고, 또한 R410A를 기준으로 하는 COP비가 95% 이상이 된다.
본 개시의 냉매 A는, 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 냉매는, 상기 요건이 만족되는 경우, R410A를 기준으로 하는 냉동 능력비가 95% 이상이 되고, 또한 R410A를 기준으로 하는 COP비가 95% 이상이 될 뿐만 아니라, 또한 ASHRAE의 규격으로 미연성(2L 클래스)을 나타낸다.
본 개시의 냉매 A는, 상기 특성이나 효과를 손상시키지 않는 범위 내에서, HFO-1132(E), HFO-1123 및 R1234yf에 더하여, 추가로 다른 추가적인 냉매를 함유하고 있어도 된다. 이 점에서, 본 개시의 냉매가, HFO-1132(E), HFO-1123 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.
또, 본 개시의 냉매 A는, HFO-1132(E), HFO-1123 및 R1234yf의 합계를, 냉매 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.
(냉매 A의 실시예)
이하에, 냉매 A의 실시예를 들어 더욱 상세하게 설명한다. 단, 냉매 A는, 이들 실시예로 한정되는 것은 아니다.
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, WO 2015/141678에 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.
또, 혼합물의 RCL은, HFO-1132(E)의 LFL=4.7vol%, HFO-1123의 LFL=10vol%, R1234yf의 LFL=6.2vol%로 하고, ASHRAE34-2013에 의거하여 구했다.
증발 온도 : 5℃
응축 온도 : 45℃
과열도 : 5K
과냉각도 : 5K
압축기 효율: 70%
이들 값을, 각 혼합 냉매에 대한 GWP와 함께 표 1~표 34에 나타낸다.
Figure 112020071978211-pct00001
Figure 112020071978211-pct00002
Figure 112020071978211-pct00003
Figure 112020071978211-pct00004
Figure 112020071978211-pct00005
Figure 112020071978211-pct00006
Figure 112020071978211-pct00007
Figure 112020071978211-pct00008
Figure 112020071978211-pct00009
Figure 112020071978211-pct00010
Figure 112020071978211-pct00011
Figure 112020071978211-pct00012
Figure 112020071978211-pct00013
Figure 112020071978211-pct00014
Figure 112020071978211-pct00015
Figure 112020071978211-pct00016
Figure 112020071978211-pct00017
Figure 112020071978211-pct00018
Figure 112020071978211-pct00019
Figure 112020071978211-pct00020
Figure 112020071978211-pct00021
Figure 112020071978211-pct00022
Figure 112020071978211-pct00023
Figure 112020071978211-pct00024
Figure 112020071978211-pct00025
Figure 112020071978211-pct00026
Figure 112020071978211-pct00027
Figure 112020071978211-pct00028
Figure 112020071978211-pct00029
Figure 112020071978211-pct00030
Figure 112020071978211-pct00031
Figure 112020071978211-pct00032
Figure 112020071978211-pct00033
Figure 112020071978211-pct00034
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 A (68.6, 0.0, 31.4),
점 A' (30.6, 30.0, 39.4),
점 B (0.0, 58.7, 41.3),
점 D (0.0, 80.4, 19.6),
점 C' (19.5, 70.5, 10.0),
점 C (32.9, 67.1, 0.0) 및
점 O (100.0, 0.0, 0.0)
의 7점을 각각 잇는 선분 AA', A'B, BD, DC', C'C, CO 및 OA로 둘러싸이는 도형의 범위 내 또는 상기 선분 상에 있고(단, 선분 CO 상의 점은 제외한다),
상기 선분 AA'는,
좌표 (x, 0.0016x2-0.9473x+57.497, 0.0016x2-0.0527x+42.503)
으로 나타내어지고,
상기 선분 A'B는,
좌표 (x, 0.0029x2-1.0268x+58.7, -0.0029x2+0.0268x+41.3)
으로 나타내어지고,
상기 선분 DC'는,
좌표 (x, 0.0082x2-0.6671x+80.4, -0.0082x2-0.3329x+19.6)
으로 나타내어지고,
상기 선분 C'C는,
좌표 (x, 0.0067x2-0.6034x+79.729, -0.0067x2-0.3966x+20.271)
로 나타내어지고, 또한
상기 선분 BD, CO 및 OA가 직선인 경우에, R410A를 기준으로 하는 냉동 능력비가 85% 이상이 되고, 또한 R410A를 기준으로 하는 COP비가 92.5% 이상이 되는 것을 알 수 있다.
선분 AA' 상의 점은, 점 A, 실시예 1, 및 점 A'의 3점을 잇는 근사 곡선을 최소 이승법에 의해 구함으로써 결정했다.
선분 A'B 상의 점은, 점 A', 실시예 3, 및 점 B의 3점을 잇는 근사 곡선을 최소 이승법에 의해 구함으로써 결정했다.
선분 DC' 상의 점은, 점 D, 실시예 6, 및 점 C'의 3점을 잇는 근사 곡선을 최소 이승법에 의해 구함으로써 결정했다.
선분 C'C 상의 점은, 점 C', 실시예 4, 및 점 C의 3점을 잇는 근사 곡선을 최소 이승법에 의해 구함으로써 결정했다.
또, 마찬가지로, 좌표 (x, y, z)가,
점 A (68.6, 0.0, 31.4),
점 A' (30.6, 30.0, 39.4),
점 B (0.0, 58.7, 41.3),
점 F (0.0, 61.8, 38.2),
점 T (35.8, 44.9, 19.3),
점 E (58.0, 42.0, 0.0) 및
점 O (100.0, 0.0, 0.0)
의 7점을 각각 잇는 선분 AA', A'B, BF, FT, TE, EO 및 OA로 둘러싸이는 도형의 범위 내 또는 상기 선분 상에 있고(단, 선분 EO 상의 점은 제외한다),
상기 선분 AA'는,
좌표 (x, 0.0016x2-0.9473x+57.497, -0.0016x2-0.0527x+42.503)
으로 나타내어지고,
상기 선분 A'B는,
좌표 (x, 0.0029x2-1.0268x+58.7, -0.0029x2+0.0268x+41.3)
으로 나타내어지고,
상기 선분 FT는,
좌표 (x, 0.0078x2-0.7501x+61.8, -0.0078x2-0.2499x+38.2)
로 나타내어지고,
상기 선분 TE는,
좌표 (x, 0.0067x2-0.7607x+63.525, -0.0067x2-0.2393x+36.475)
로 나타내어지고, 또한
상기 선분 BF, FO 및 OA가 직선인 경우에, R410A를 기준으로 하는 냉동 능력비가 85% 이상이 되고, 또한 R410A를 기준으로 하는 COP비가 95% 이상이 되는 것을 알 수 있다.
선분 FT 상의 점은, 점 T, E', F의 3점을 잇는 근사 곡선을 최소 이승법에 의해 구함으로써 결정했다.
선분 TE 상의 점은, 점 E, R, T의 3점을 잇는 근사 곡선을 최소 이승법에 의해 구함으로써 결정했다.
표 1~표 34의 결과로부터, HFO-1132(E), HFO-1123 및 R1234yf의 혼합 냉매에 있어서는, 이들의 총합이 100질량%가 되는 3성분 조성도로서, 점 (0.0, 100.0, 0.0) 및 점 (0.0, 0.0, 100.0)을 잇는 선분을 밑변으로 하고, 점 (0.0, 100.0, 0.0)을 좌측, 점 (0.0, 0.0, 100.0)을 우측으로 하는 3성분 조성도에 있어서, 좌표 (x, y, z)가,
점 L (63.1, 31.9, 5.0) 및
점 M (60.3, 6.2, 33.5)
를 잇는 선분 LM 상, 또는 당해 선분의 하측에 있는 경우에 RCL이 40g/m3 이상이 되는 것이 명백해졌다.
또, 표 1~표 34의 결과로부터, HFO-1132(E), HFO-1123 및 R1234yf의 혼합 냉매에 있어서는, 이들의 총합이 100질량%가 되는 3성분 조성도로서, 점 (0.0, 100.0, 0.0) 및 점 (0.0, 0.0, 100.0)을 잇는 선분을 밑변으로 하고, 점 (0.0, 100.0, 0.0)을 좌측, 점 (0.0, 0.0, 100.0)을 우측으로 하는 3성분 조성도에 있어서, 좌표 (x, y, z)가,
점 Q (62.8, 29.6, 7.6) 및
점 R (49.8, 42.3, 7.9)
를 잇는 선분 QR 상, 또는 당해 선분의 좌측에 있는 경우에 온도 글라이드가 1℃ 이하가 되는 것이 명백해졌다.
또, 표 1~표 34의 결과로부터, HFO-1132(E), HFO-1123 및 R1234yf의 혼합 냉매에 있어서는, 이들의 총합이 100질량%가 되는 3성분 조성도로서, 점 (0.0, 100.0, 0.0) 및 점 (0.0, 0.0, 100.0)을 잇는 선분을 밑변으로 하고, 점 (0.0, 100.0, 0.0)을 좌측, 점 (0.0, 0.0, 100.0)을 우측으로 하는 3성분 조성도에 있어서, 좌표 (x, y, z)가,
점 S (62.6, 28.3, 9.1) 및
점 T (35.8, 44.9, 19.3)
을 잇는 선분 ST 상, 또는 당해 선분의 우측에 있는 경우에 R410A를 기준으로 하는 토출 압력비가 105% 이하가 되는 것이 명백해졌다.
또한, 이들 조성물에 있어서, R1234yf는 연소성의 저하나 중합 등의 변질 억제에 기여하고 있어, 이것을 포함하는 것이 바람직하다.
또한, 이들 각 혼합 냉매에 대해, 혼합 조성을 WCF 농도로 하고 ANSI/ASHRAE34-2013 규격에 따라 연소 속도를 측정했다. 연소 속도가 10cm/s 이하가 되는 것은 「2L 클래스(미연성)」인 것으로 했다.
또한, 연소 속도 시험은 도 1에 나타내는 장치를 이용하여, 이하와 같이 행했다. 또한, 도 1에 있어서, 901은 시료 셀을, 902는 고속 카메라를, 903은 크세논 램프를, 904는 콜리메이트 렌즈를, 905는 콜리메이트 렌즈를, 906은 링 필터를 각각 나타낸다. 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 통과시키는 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.
또, WCFF 농도는, WCF 농도를 초기 농도로 하고 NIST Standard Reference Data Base Refleak Version 4.0에 의해 누설 시뮬레이션을 행함으로써 구했다.
결과를 표 35 및 표 36에 나타낸다.
Figure 112020071978211-pct00035
Figure 112020071978211-pct00036
표 35의 결과로부터, HFO-1132(E), HFO-1123 및 R1234yf의 혼합 냉매에 있어서는, 이들의 총합을 기준으로 하여, HFO-1132(E)를 72.0질량% 이하 포함하는 경우에, WCF 미연성으로 판단할 수 있는 것이 명백해졌다.
표 36의 결과로부터, HFO-1132(E), HFO-1123 및 R1234yf의 혼합 냉매에 있어서는, 이들의 총합이 100질량%가 되는 3성분 조성도로서, 점 (0.0, 100.0, 0.0) 및 점 (0.0, 0.0, 100.0)을 잇는 선분을 밑변으로 하는 3성분 조성도에 있어서, 좌표 (x, y, z)가,
점 J (47.1, 52.9, 0.0),
점 P (55.8, 42.0, 2.2),
점 L (63.1, 31.9, 5.0)
점 N (68.6, 16.3, 15.1)
점 N' (65.0, 7.7, 27.3) 및
점 K (61.3, 5.4, 33.3)
의 6점을 각각 잇는 선분 JP, PN 및 NK 상, 또는 당해 선분의 하측에 있는 경우에, WCF 미연, 및 WCFF 미연성으로 판단할 수 있는 것이 명백해졌다.
단, 상기 선분 PN은,
좌표 (x, -0.1135x2+12.112x-280.43, 0.1135x2-13.112x+380.43)
으로 나타내어지고,
상기 선분 NK는,
좌표 (x, 0.2421x2-29.955x+931.91, -0.2421x2+28.955x-831.91)
로 나타내어진다.
선분 PN 상의 점은, 점 P, 점 L, 점 N의 3점을 잇는 근사 곡선을 최소 이승법에 의해 구함으로써 결정했다.
선분 NK 상의 점은, 점 N, 점 N', 점 K의 3점을 잇는 근사 곡선을 최소 이승법에 의해 구함으로써 결정했다.
(5-2) 냉매 B
본 개시의 냉매 B는,
트랜스-1,2-디플루오로에틸렌(HFO-1132(E)) 및 트리플루오로에틸렌(HFO-1123)의 합계를, 당해 냉매의 전체에 대해 99.5질량% 이상 포함하고, 또한, 당해 냉매가, HFO-1132(E)를, 당해 냉매의 전체에 대해 62.0질량%~72.0질량% 또는 45.1질량%~47.1질량% 포함하는, 혼합 냉매이거나, 또는,
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 45.1질량%~47.1질량% 포함하는, 혼합 냉매이다.
본 개시의 냉매 B는, (1) R410A와 동등한 성적 계수를 갖는 것, (2) R410A와 동등한 냉동 능력을 갖는 것, (3) GWP가 충분히 작은 것, 및 (4) ASHRAE의 규격으로 미연성(2L 클래스)인 것이라는, R410A 대체 냉매로서 바람직한 제특성을 갖는다.
본 개시의 냉매 B는, HFO-1132(E)를 72.0질량% 이하 포함하는 혼합 냉매이면 WCF 미연이 된다. 본 개시의 냉매 B는, HFO-1132(E)를 47.1% 이하 포함하는 조성물이면 WCF 미연 및 WCFF 미연이며 ASHRAE 규격으로는 미연성 냉매인 「2L 클래스」가 되어, 취급이 더욱 용이해진다.
본 개시의 냉매 B는, HFO-1132(E)를, 62.0질량% 이상 포함하는 경우, R410A를 기준으로 하는 성적 계수비가 95% 이상에서 보다 우수한 것이 되고, 또한 HFO-1132(E) 및/또는 HFO-1123의 중합 반응이 보다 억제되어, 안정성이 보다 우수한 것이 된다. 본 개시의 냉매 B는, HFO-1132(E)를, 45.1질량% 이상 포함하는 경우, R410A를 기준으로 하는 성적 계수비가 93% 이상에서 보다 우수한 것이 되고, 또한 HFO-1132(E) 및/또는 HFO-1123의 중합 반응이 보다 억제되어, 안정성이 보다 우수한 것이 된다.
본 개시의 냉매 B는, 상기의 특성이나 효과를 손상시키지 않는 범위 내에서, HFO-1132(E) 및 HFO-1123에 더하여, 추가로 다른 추가적인 냉매를 함유하고 있어도 된다. 이 점에서, 본 개시의 냉매 B가, HFO-1132(E) 및 HFO-1123의 합계를, 냉매 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 B의 실시예)
이하에, 냉매 B의 실시예를 들어 더욱 상세하게 설명한다. 단, 냉매 B는, 이들 실시예로 한정되는 것은 아니다.
HFO-1132(E) 및 HFO-1123을, 이들의 총합을 기준으로 하여 표 37 및 표 38에 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, WO 2015/141678에 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 5K
과냉각 온도 5K
압축기 효율 70%
또, 각 혼합물의 조성을 WCF로 하고, ASHRAE34-2013 규격에 따라 장치(Equipment), 저장(Storage), 수송(Shipping), 누설(Leak) 및 재충전(Recharge)의 조건으로 NIST Standard Reference Data Base Refleak Version 4.0에 의해 누설 시뮬레이션을 행하고, 가장 타기 쉬운 분획(fraction)을 WCFF로 했다.
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 WCF 및 WCFF 모두 10cm/s 이하가 되는 것은 「2L 클래스(미연성)」인 것으로 했다.
연소 속도 시험은 도 1에 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 통과시키는 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.
Figure 112020071978211-pct00038
조성물이, HFO-1132(E)를, 당해 조성물 전체에 대해 62.0질량%~72.0질량% 포함하는 경우에, GWP=1이라는 낮은 GWP를 가지면서도 안정적이며, 또한 WCF 미연을 확보하고, 더욱 놀랍게도 R410A와 동등한 성능을 확보할 수 있다. 또, 조성물이, HFO-1132(E)를, 당해 조성물 전체에 대해 45.1질량%~47.1질량% 포함하는 경우에, GWP=1이라는 낮은 GWP를 가지면서도 안정적이며, 또한, WCFF 미연을 확보하고, 더욱 놀랍게도 R410A와 동등한 성능을 확보할 수 있다.
(5-3) 냉매 C
본 개시의 냉매 C는, 트랜스-1,2-디플루오로에틸렌(HFO-1132(E)), 트리플루오로에틸렌(HFO-1123) 및 2,3,3,3-테트라플루오로-1-프로펜(R1234yf), 그리고 디플루오로메탄(R32)을 포함하는 조성물로서, 추가로 이하의 요건을 만족한다. 본 개시의 냉매 C는, R410A와 동등한 냉동 능력 및 성적 계수를 갖고, 또한 GWP가 충분히 작다는, R410A 대체 냉매로서 바람직한 제특성을 갖는다.
요건 :
본 개시의 냉매 C는, 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 (100-a)질량%가 되는 3성분 조성도에 있어서, 좌표 (x, y, z)가,
0＜a≤11.1일 때,
점 G (0.026a2-1.7478a+72.0, -0.026a2+0.7478a+28.0, 0.0),
점 I (0.026a2-1.7478a+72.0, 0.0, -0.026a2+0.7478a+28.0),
점 A (0.0134a2-1.9681a+68.6, 0.0, -0.0134a2+0.9681a+31.4),
점 B (0.0, 0.0144a2-1.6377a+58.7, -0.0144a2+0.6377a+41.3),
점 D' (0.0, 0.0224a2+0.968a+75.4, -0.0224a2-1.968a+24.6) 및
점 C (-0.2304a2-0.4062a+32.9, 0.2304a2-0.5938a+67.1, 0.0)
의 6점을 각각 잇는 직선 GI, IA, AB, BD', D'C 및 CG로 둘러싸이는 도형의 범위 내 또는 상기 직선 GI, AB 및 D'C 상에 있고(단, 점 G, 점 I, 점 A, 점 B, 점 D' 및 점 C는 제외한다),
11.1＜a≤18.2일 때,
점 G (0.02a2-1.6013a+71.105, -0.02a2+0.6013a+28.895, 0.0),
점 I (0.02a2-1.6013a+71.105, 0.0, -0.02a2+0.6013a+28.895),
점 A (0.0112a2-1.9337a+68.484, 0.0, -0.0112a2+0.9337a+31.516),
점 B (0.0, 0.0075a2-1.5156a+58.199, -0.0075a2+0.5156a+41.801) 및
점 W (0.0, 100.0-a, 0.0)
의 5점을 각각 잇는 직선 GI, IA, AB, BW 및 WG로 둘러싸이는 도형의 범위 내 또는 상기 직선 GI 및 AB 상에 있고(단, 점 G, 점 I, 점 A, 점 B 및 점 W는 제외한다),
18.2＜a≤26.7일 때,
점 G (0.0135a2-1.4068a+69.727, -0.0135a2+0.4068a+30.273, 0.0),
점 I (0.0135a2-1.4068a+69.727, 0.0, -0.0135a2+0.4068a+30.273),
점 A (0.0107a2-1.9142a+68.305, 0.0, -0.0107a2+0.9142a+31.695),
점 B (0.0, 0.009a2-1.6045a+59.318, -0.009a2+0.6045a+40.682) 및
점 W (0.0, 100.0-a, 0.0)
의 5점을 각각 잇는 직선 GI, IA, AB, BW 및 WG로 둘러싸이는 도형의 범위 내 또는 상기 직선 GI 및 AB 상에 있고(단, 점 G, 점 I, 점 A, 점 B 및 점 W는 제외한다),
26.7＜a≤36.7일 때,
점 G (0.0111a2-1.3152a+68.986, -0.0111a2+0.3152a+31.014, 0.0),
점 I (0.0111a2-1.3152a+68.986, 0.0, -0.0111a2+0.3152a+31.014),
점 A (0.0103a2-1.9225a+68.793, 0.0, -0.0103a2+0.9225a+31.207),
점 B (0.0, 0.0046a2-1.41a+57.286, -0.0046a2+0.41a+42.714) 및
점 W (0.0, 100.0-a, 0.0)
의 5점을 각각 잇는 직선 GI, IA, AB, BW 및 WG로 둘러싸이는 도형의 범위 내 또는 상기 직선 GI 및 AB 상에 있고(단, 점 G, 점 I, 점 A, 점 B 및 점 W는 제외한다), 및
36.7＜a≤46.7일 때,
점 G (0.0061a2-0.9918a+63.902, -0.0061a2-0.0082a+36.098, 0.0),
점 I (0.0061a2-0.9918a+63.902, 0.0, -0.0061a2+0.0082a+36.098),
점 A (0.0085a2-1.8102a+67.1, 0.0, -0.0085a2+0.8102a+32.9),
점 B (0.0, 0.0012a2-1.1659a+52.95, -0.0012a2+0.1659a+47.05) 및
점 W (0.0, 100.0-a, 0.0)
의 5점을 각각 잇는 직선 GI, IA, AB, BW 및 WG로 둘러싸이는 도형의 범위 내 또는 상기 직선 GI 및 AB 상에 있는(단, 점 G, 점 I, 점 A, 점 B 및 점 W는 제외한다) 것이 포함된다. 본 개시의 냉매는, 상기 요건이 만족되는 경우, R410A를 기준으로 하는 냉동 능력비가 85% 이상이 되고, 또한 R410A를 기준으로 하는 COP비가 92.5% 이상이 되고, 또한 WCF 미연성이 된다.
본 개시의 냉매 C는, 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 (100-a)질량%가 되는 3성분 조성도에 있어서, 좌표 (x, y, z)가,
0＜a≤11.1일 때,
점 J (0.0049a2-0.9645a+47.1, -0.0049a2-0.0355a+52.9, 0.0),
점 K' (0.0514a2-2.4353a+61.7, -0.0323a2+0.4122a+5.9, -0.0191a2+1.0231a+32.4),
점 B (0.0, 0.0144a2-1.6377a+58.7, -0.0144a2+0.6377a+41.3),
점 D' (0.0, 0.0224a2+0.968a+75.4, -0.0224a2-1.968a+24.6) 및
점 C (-0.2304a2-0.4062a+32.9, 0.2304a2-0.5938a+67.1, 0.0)
의 5점을 각각 잇는 직선 JK', K'B, BD', D'C 및 CJ로 둘러싸이는 도형의 범위 내 또는 상기 직선 JK', K'B 및 D'C 상에 있고(단, 점 J, 점 B, 점 D' 및 점 C는 제외한다),
11.1＜a≤18.2일 때,
점 J (0.0243a2-1.4161a+49.725, -0.0243a2+0.4161a+50.275, 0.0),
점 K' (0.0341a2-2.1977a+61.187, -0.0236a2+0.34a+5.636, -0.0105a2+0.8577a+33.177),
점 B (0.0, 0.0075a2-1.5156a+58.199, -0.0075a2+0.5156a+41.801) 및
점 W (0.0, 100.0-a, 0.0)
의 4점을 각각 잇는 직선 JK', K'B, BW 및 WJ로 둘러싸이는 도형의 범위 내 또는 상기 직선 JK' 및 K'B 상에 있고(단, 점 J, 점 B 및 점 W는 제외한다),
18.2＜a≤26.7일 때,
점 J (0.0246a2-1.4476a+50.184, -0.0246a2+0.4476a+49.816, 0.0),
점 K' (0.0196a2-1.7863a+58.515, -0.0079a2-0.1136a+8.702, -0.0117a2+0.8999a+32.783),
점 B (0.0, 0.009a2-1.6045a+59.318, -0.009a2+0.6045a+40.682) 및
점 W (0.0, 100.0-a, 0.0)
의 4점을 각각 잇는 직선 JK', K'B, BW 및 WJ로 둘러싸이는 도형의 범위 내 또는 상기 직선 JK' 및 K'B 상에 있고(단, 점 J, 점 B 및 점 W는 제외한다),
26.7＜a≤36.7일 때,
점 J (0.0183a2-1.1399a+46.493, -0.0183a2+0.1399a+53.507, 0.0),
점 K' (-0.0051a2+0.0929a+25.95, 0.0, 0.0051a2-1.0929a+74.05),
점 A (0.0103a2-1.9225a+68.793, 0.0, -0.0103a2+0.9225a+31.207),
점 B (0.0, 0.0046a2-1.41a+57.286, -0.0046a2+0.41a+42.714) 및
점 W (0.0, 100.0-a, 0.0)
의 5점을 각각 잇는 직선 JK', K'A, AB, BW 및 WJ로 둘러싸이는 도형의 범위 내 또는 상기 직선 JK', K'A 및 AB 상에 있고(단, 점 J, 점 B 및 점 W는 제외한다), 및
36.7＜a≤46.7일 때,
점 J (-0.0134a2+1.0956a+7.13, 0.0134a2-2.0956a+92.87, 0.0),
점 K' (-1.892a+29.443, 0.0, 0.892a+70.557),
점 A (0.0085a2-1.8102a+67.1, 0.0, -0.0085a2+0.8102a+32.9),
점 B (0.0, 0.0012a2-1.1659a+52.95, -0.0012a2+0.1659a+47.05) 및
점 W (0.0, 100.0-a, 0.0)
의 5점을 각각 잇는 직선 JK', K'A, AB, BW 및 WJ로 둘러싸이는 도형의 범위 내 또는 상기 직선 JK', K'A 및 AB 상에 있는(단, 점 J, 점 B 및 점 W는 제외한다) 것이 포함된다. 본 개시의 냉매는, 상기 요건이 만족되는 경우, R410A를 기준으로 하는 냉동 능력비가 85% 이상이 되고, 또한 R410A를 기준으로 하는 COP비가 92.5% 이상이 될 뿐만 아니라, 또한 WCF 미연 및 WCFF 미연이며 ASHRAE 규격으로는 미연성 냉매인 「2L 클래스」를 나타낸다.
본 개시의 냉매 C는, 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 (100-a)질량%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-a, 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-a, 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-a, 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 냉매는, 상기 요건이 만족되는 경우, R410A를 기준으로 하는 냉동 능력비가 95% 이상이 되고, 또한 R410A를 기준으로 하는 COP비가 95% 이상이 된다.
본 개시의 냉매 C는, 상기의 특성이나 효과를 손상시키지 않는 범위 내에서, HFO-1132(E), HFO-1123 및 R1234yf 그리고 R32에 더하여, 추가로 다른 추가적인 냉매를 함유하고 있어도 된다. 이 점에서, 본 개시의 냉매가, HFO-1132(E), HFO-1123 및 R1234yf 그리고 R32의 합계를, 냉매 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 C는, HFO-1132(E), HFO-1123 및 R1234yf 그리고 R32의 합계를, 냉매 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.
(냉매 C의 실시예)
이하에, 냉매 C의 실시예를 들어 더욱 상세하게 설명한다. 단, 냉매 C는, 이들 실시예로 한정되는 것은 아니다.
HFO-1132(E), HFO-1123 및 R1234yf, 그리고 R32를, 이들의 총합을 기준으로 하여, 표 39~표 96에 각각 나타낸 질량%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, WO 2015/141678에 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.
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 : 5K
과냉각도 : 5K
압축기 효율 70%
이들 값을, 각 혼합 냉매에 대한 GWP와 함께 표 39~표 96에 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
Figure 112020071978211-pct00039
Figure 112020071978211-pct00040
Figure 112020071978211-pct00041
Figure 112020071978211-pct00042
Figure 112020071978211-pct00043
Figure 112020071978211-pct00044
Figure 112020071978211-pct00045
Figure 112020071978211-pct00046
Figure 112020071978211-pct00047
Figure 112020071978211-pct00048
Figure 112020071978211-pct00049
Figure 112020071978211-pct00051
Figure 112020071978211-pct00052
Figure 112020071978211-pct00053
Figure 112020071978211-pct00054
Figure 112020071978211-pct00055
Figure 112020071978211-pct00056
Figure 112020071978211-pct00057
Figure 112020071978211-pct00058
Figure 112020071978211-pct00059
Figure 112020071978211-pct00060
Figure 112020071978211-pct00061
Figure 112020071978211-pct00062
Figure 112020071978211-pct00063
Figure 112020071978211-pct00065
Figure 112020071978211-pct00066
Figure 112020071978211-pct00067
Figure 112020071978211-pct00068
Figure 112020071978211-pct00069
Figure 112020071978211-pct00070
Figure 112020071978211-pct00071
Figure 112020071978211-pct00072
Figure 112020071978211-pct00073
Figure 112020071978211-pct00074
Figure 112020071978211-pct00075
Figure 112020071978211-pct00076
Figure 112020071978211-pct00077
Figure 112020071978211-pct00078
Figure 112020071978211-pct00079
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Figure 112020071978211-pct00081
Figure 112020071978211-pct00082
Figure 112020071978211-pct00083
Figure 112020071978211-pct00084
Figure 112020071978211-pct00085
Figure 112020071978211-pct00086
Figure 112020071978211-pct00087
Figure 112020071978211-pct00088
Figure 112020071978211-pct00089
Figure 112020071978211-pct00090
Figure 112020071978211-pct00091
Figure 112020071978211-pct00092
Figure 112020071978211-pct00093
Figure 112020071978211-pct00094
Figure 112020071978211-pct00095
Figure 112020071978211-pct00096
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 (100-a)질량%가 되는, 점 (0.0, 100.0-a, 0.0)과 점 (0.0, 0.0, 100.0-a)를 잇는 직선을 밑변으로 하고, 또한 점 (0.0, 100.0-a, 0.0)이 좌측이 되는 3성분 조성도에 있어서, 좌표 (x, y, z)가,
0＜a≤11.1일 때,
점 A (0.0134a2-1.9681a+68.6, 0.0, -0.0134a2+0.9681a+31.4)와
점 B (0.0, 0.0144a2-1.6377a+58.7, -0.0144a2+0.6377a+41.3)
을 잇는 직선 AB의 선 상 또는 좌측,
11.1＜a≤18.2일 때,
점 A (0.0112a2-1.9337a+68.484, 0.0, -0.0112a2+0.9337a+31.516)과
점 B (0.0, 0.0075a2-1.5156a+58.199, -0.0075a2+0.5156a+41.801)
을 잇는 직선 AB의 선 상 또는 좌측,
18.2＜a≤26.7일 때,
점 A (0.0107a2-1.9142a+68.305, 0.0, -0.0107a2+0.9142a+31.695)와
점 B (0.0, 0.009a2-1.6045a+59.318, -0.009a2+0.6045a+40.682)
를 잇는 직선 AB의 선 상 또는 좌측,
26.7＜a≤36.7일 때,
점 A (0.0103a2-1.9225a+68.793, 0.0, -0.0103a2+0.9225a+31.207)과
점 B (0.0, 0.0046a2-1.41a+57.286, -0.0046a2+0.41a+42.714)
를 잇는 직선 AB의 선 상 또는 좌측, 그리고
36.7＜a≤46.7일 때,
점 A (0.0085a2-1.8102a+67.1, 0.0, -0.0085a2+0.8102a+32.9)와
점 B (0.0, 0.0012a2-1.1659a+52.95, -0.0012a2+0.1659a+47.05)
를 잇는 직선 AB의 선 상 또는 좌측에 있는 경우에, R410A를 기준으로 하는 냉동 능력비가 85% 이상이 되는 것을 알 수 있다. 또한, 실제의 냉동 능력비 85%의 점은, 도 3에 나타내는 점 A, 점 B를 잇는 1234yf측으로 확대된 곡선이 된다. 따라서, 직선 AB의 선 상 또는 좌측에 있는 경우에, R410A를 기준으로 하는 냉동 능력비가 85% 이상이 된다.
마찬가지로, 상기 3성분 조성도에 있어서, 좌표 (x, y, z)가,
0＜a≤11.1일 때,
점 D' (0.0, 0.0224a2+0.968a+75.4, -0.0224a2-1.968a+24.6)과
점 C (-0.2304a2-0.4062a+32.9, 0.2304a2-0.5938a+67.1, 0.0)
을 잇는 직선 D'C의 선 상 또는 우측에 있는 경우에, 또,
11.1＜a≤46.7일 때,
모든 영역 내에 있는 경우에, R410A를 기준으로 하는 COP비가 92.5% 이상이 되는 것을 알 수 있다.
또한, 도 3에 있어서 COP비가 92.5% 이상이 되는 것은 곡선 CD인데, 도 3에서는 R1234yf 농도가 5질량%, 10질량%일 때에 COP비가 92.5%가 되는 점 (26.6, 68.4, 5), (19.5, 70.5, 10), 및 점 C (32.9, 67.1, 0.0)의 3점을 잇는 근사 직선을 구하고, HFO-1132(E) 농도가 0.0질량%인 교점 D' (0, 75.4, 24.6)과 점 C를 잇는 직선을 선분 D'C로 했다. 또, 도 4에서는, COP비가 92.5%가 되는 점 C (18.4, 74.5, 0), 점 (13.9, 76.5, 2.5), 점 (8.7, 79.2, 5)를 잇는 근사 곡선으로부터 마찬가지로 D' (0, 83.4, 9.5)를 구하고, 점 C와 잇는 직선을 D'C로 했다.
또, 각 혼합물의 조성을 WCF로 하고, ASHRAE34-2013 규격에 따라 장치(Equipment), 저장(Storage), 수송(Shipping), 누설(Leak) 및 재충전(Recharge)의 조건으로 NIST Standard Reference Data Base Refleak Version 4.0에 의해 누설 시뮬레이션을 행하고, 가장 타기 쉬운 분획(fraction)을 WCFF로 했다. 또, 연소성은 ANSI/ASHRAE34-2013 규격에 따라 연소 속도를 측정했다. 연소 속도가 WCF 및 WCFF 모두 10cm/s 이하가 되는 것은 「2L 클래스(미연성)」인 것으로 했다.
또한, 연소 속도 시험은 도 1에 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 통과시키는 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.
결과를 표 97~표 104에 나타낸다.
Figure 112020071978211-pct00097
Figure 112020071978211-pct00098
Figure 112020071978211-pct00099
Figure 112020071978211-pct00100
Figure 112020071978211-pct00101
Figure 112020071978211-pct00102
Figure 112020071978211-pct00103
Figure 112020071978211-pct00104
표 97~표 100의 결과로부터, HFO-1132(E), HFO-1123 및 R1234yf, 그리고 R32의 혼합 냉매에 있어서는, 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 (100-a)질량%가 되는, 점 (0.0, 100.0-a, 0.0)과 점 (0.0, 0.0, 100.0-a)를 잇는 직선을 밑변으로 하는 3성분 조성도에 있어서,
0＜a≤11.1일 때,
점 G (0.026a2-1.7478a+72.0, -0.026a2+0.7478a+28.0, 0.0)과
점 I (0.026a2-1.7478a+72.0, 0.0, -0.026a2+0.7478a+28.0)
을 잇는 직선 GI의 선 상 또는 하측,
11.1＜a≤18.2일 때,
점 G (0.02a2-1.6013a+71.105, -0.02a2+0.6013a+28.895, 0.0)과
점 I (0.02a2-1.6013a+71.105, 0.0, -0.02a2+0.6013a+28.895)
를 잇는 직선 GI의 선 상 또는 하측,
18.2＜a≤26.7일 때,
점 G (0.0135a2-1.4068a+69.727, -0.0135a2+0.4068a+30.273, 0.0)과
점 I (0.0135a2-1.4068a+69.727, 0.0, -0.0135a2+0.4068a+30.273)
을 잇는 직선 GI의 선 상 또는 하측,
26.7＜a≤36.7일 때,
점 G (0.0111a2-1.3152a+68.986, -0.0111a2+0.3152a+31.014, 0.0)과
점 I (0.0111a2-1.3152a+68.986, 0.0, -0.0111a2+0.3152a+31.014)
를 잇는 직선 GI의 선 상 또는 하측, 및
36.7＜a≤46.7일 때,
점 G (0.0061a2-0.9918a+63.902, -0.0061a2-0.0082a+36.098, 0.0)과
점 I (0.0061a2-0.9918a+63.902, 0.0, -0.0061a2-0.0082a+36.098)
을 잇는 직선 GI의 선 상 또는 하측에 있는 경우에, WCF 미연성으로 판단할 수 있는 것이 명백해졌다. 또한, 점 G(표 105) 및 I(표 106)는, 계산에 의해 이하의 5범위마다 3점씩을 구하고, 이들의 근사식을 구했다.
Figure 112020071978211-pct00105
Figure 112020071978211-pct00106
표 101~표 104의 결과로부터, HFO-1132(E), HFO-1123 및 R1234yf, 그리고 R32의 혼합 냉매에 있어서는, 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 (100-a)질량%가 되는, 점 (0.0, 100.0-a, 0.0)과 점 (0.0, 0.0, 100.0-a)를 잇는 직선을 밑변으로 하는 3성분 조성도에 있어서,
0＜a≤11.1일 때,
점 J (0.0049a2-0.9645a+47.1, -0.0049a2-0.0355a+52.9, 0.0)과
점 K' (0.0514a2-2.4353a+61.7, -0.0323a2+0.4122a+5.9, -0.0191a2+1.0231a+32.4)
를 잇는 직선 JK'의 선 상 또는 하측,
11.1＜a≤18.2일 때,
점 J (0.0243a2-1.4161a+49.725, -0.0243a2+0.4161a+50.275, 0.0)과
점 K' (0.0341a2-2.1977a+61.187, -0.0236a2+0.34a+5.636, -0.0105a2+0.8577a+33.177)
을 잇는 직선 JK'의 선 상 또는 하측,
18.2＜a≤26.7일 때,
점 J (0.0246a2-1.4476a+50.184, -0.0246a2+0.4476a+49.816, 0.0)과
점 K' (0.0196a2-1.7863a+58.515, -0.0079a2-0.1136a+8.702, -0.0117a2+0.8999a+32.783)
을 잇는 직선 JK'의 선 상 또는 하측,
26.7＜a≤36.7일 때,
점 J (0.0183a2-1.1399a+46.493, -0.0183a2+0.1399a+53.507, 0.0)과
점 K' (-0.0051a2+0.0929a+25.95, 0.0, 0.0051a2-1.0929a+74.05)
를 잇는 직선 JK'의 선 상 또는 하측, 및
36.7＜a≤46.7일 때,
점 J (-0.0134a2+1.0956a+7.13, 0.0134a2-2.0956a+92.87, 0.0)과
점 K' (-1.892a+29.443, 0.0, 0.892a+70.557)
을 잇는 직선 JK'의 선 상 또는 하측에 있는 경우에, WCFF 미연성으로 판단할 수 있어, ASHRAE 규격의 연소성 분류로 「2L(미연성)」이 되는 것이 명백해졌다.
또한, 실제의 WCFF 미연의 점은, 도 3에 나타내는 점 J, 점 K'(직선 AB 상)를 잇는 HFO-1132(E)측으로 확대된 곡선이 된다. 따라서, 직선 JK'의 선 상 또는 하측에 있는 경우에는 WCFF 미연성이 된다.
또한, 점 J(표 107) 및 K'(표 108)는, 계산에 의해 이하의 5범위마다 3점씩을 구하고, 이들의 근사식을 구했다.
Figure 112020071978211-pct00107
Figure 112020071978211-pct00108
또한, 도 3~도 13은, 각각, 순서대로, R32 함유 비율 a(질량%)가, 0질량%, 7.1질량%, 11.1질량%, 14.5질량%, 18.2질량%, 21.9질량%, 26.7질량%, 29.3질량%, 36.7질량%, 44.1질량% 및 47.8질량%인 경우의 조성을 나타내고 있다.
점 A, B, C, D'는, 근사 계산에 의해 각각 이하와 같이 하여 구했다.
점 A는, HFO-1123 함유 비율이 0질량%이고, 또한 R410A를 기준으로 하는 냉동 능력비가 85%가 되는 점이다. 점 A에 대해, 계산에 의해 이하의 5범위마다 3점씩을 구하고, 이들의 근사식을 구했다(표 109).
점 B는, HFO-1132(E) 함유 비율이 0질량%이고, 또한 R410A를 기준으로 하는 냉동 능력비가 85%가 되는 점이다. 점 B에 대해, 계산에 의해 이하의 5범위마다 3점씩을 구하고, 이들의 근사식을 구했다(표 110).
Figure 112020071978211-pct00110
점 D'는, HFO-1132(E) 함유 비율이 0질량%이고, 또한 R410A를 기준으로 하는 COP비가 95.5%가 되는 점이다. 점 D'에 대해, 계산에 의해 이하의 3점씩을 구하고, 이들의 근사식을 구했다(표 111).
Figure 112020071978211-pct00111
점 C는, R1234yf 함유 비율이 0질량%이고, 또한 R410A를 기준으로 하는 COP비가 95.5%가 되는 점이다. 점 C에 대해, 계산에 의해 이하의 3점씩을 구하고, 이들의 근사식을 구했다(표 112).
Figure 112020071978211-pct00112
(5-4) 냉매 D
본 개시의 냉매 D는, 트랜스-1,2-디플루오로에틸렌(HFO-1132(E)), 디플루오로메탄(R32) 및 2,3,3,3-테트라플루오로-1-프로펜(R1234yf)을 포함하는 혼합 냉매이다.
본 개시의 냉매 D는, R410A와 동등한 냉각 능력을 갖고, GWP가 충분히 작으며, 또한 ASHRAE의 규격으로 미연성(2L 클래스)이라는, R410A 대체 냉매로서 바람직한 제특성을 갖는다.
본 개시의 냉매 D는, 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 I (72.0, 0.0, 28.0),
점 J (48.5, 18.3, 33.2),
점 N (27.7, 18.2, 54.1) 및
점 E (58.3, 0.0, 41.7)
의 4점을 각각 잇는 선분 IJ, JN, NE, 및 EI로 둘러싸이는 도형의 범위 내 또는 상기 선분 상에 있고(단, 선분 EI 상에 있는 점은 제외한다),
상기 선분 IJ는,
좌표 (0.0236y2-1.7616y+72.0, y, -0.0236y2+0.7616y+28.0)
으로 나타내어지고,
상기 선분 NE는,
좌표 (0.012y2-1.9003y+58.3, y, -0.012y2+0.9003y+41.7)
로 나타내어지고, 또한
상기 선분 JN 및 EI가 직선인 것이면 바람직하다. 본 개시의 냉매는, 상기 요건이 만족되는 경우, R410A를 기준으로 하는 냉동 능력비가 80% 이상이 되고, GWP가 125 이하가 되고, 또한 WCF 미연이 된다.
본 개시의 냉매 D는, 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 M (52.6, 0.0, 47.4),
점 M' (39.2, 5.0, 55.8),
점 N (27.7, 18.2, 54.1),
점 V (11.0, 18.1, 70.9) 및
점 G (39.6, 0.0, 60.4)
의 5점을 각각 잇는 선분 MM', M'N, NV, VG, 및 GM으로 둘러싸이는 도형의 범위 내 또는 상기 선분 상에 있고(단, 선분 GM 상에 있는 점은 제외한다),
상기 선분 MM'는,
좌표 (0.132y2-3.34y+52.6, y, -0.132y2+2.34y+47.4)
로 나타내어지고,
상기 선분 M'N은,
좌표 (0.0596y2-2.2541y+48.98, y, -0.0596y2+1.2541y+51.02)
으로 나타내어지고,
상기 선분 VG는,
좌표 (0.0123y2-1.8033y+39.6, y, -0.0123y2+0.8033y+60.4)
로 나타내어지고, 또한
상기 선분 NV 및 GM이 직선인 것이면 바람직하다. 본 개시의 냉매는, 상기 요건이 만족되는 경우, R410A를 기준으로 하는 냉동 능력비가 70% 이상이 되고, GWP가 125 이하가 되고, 또한 ASHRAE 미연이 된다.
본 개시의 냉매 D는, 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 O (22.6, 36.8, 40.6),
점 N (27.7, 18.2, 54.1) 및
점 U (3.9, 36.7, 59.4)
의 3점을 각각 잇는 선분 ON, NU 및 UO로 둘러싸이는 도형의 범위 내 또는 상기 선분 상에 있고,
상기 선분 ON은,
좌표 (0.0072y2-0.6701y+37.512, y, -0.0072y2-0.3299y+62.488)
로 나타내어지고,
상기 선분 NU는,
좌표 (0.0083y2-1.7403y+56.635, y, -0.0083y2+0.7403y+43.365)
로 나타내어지고, 또한
상기 선분 UO가 직선인 것이면 바람직하다. 본 개시의 냉매는, 상기 요건이 만족되는 경우, R410A를 기준으로 하는 냉동 능력비가 80% 이상이 되고, GWP가 250 이하가 되고, 또한 ASHRAE 미연이 된다.
본 개시의 냉매 D는, 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 Q (44.6, 23.0, 32.4),
점 R (25.5, 36.8, 37.7),
점 T (8.6, 51.6, 39.8),
점 L (28.9, 51.7, 19.4) 및
점 K (35.6, 36.8, 27.6)
의 5점을 각각 잇는 선분 QR, RT, TL, LK 및 KQ로 둘러싸이는 도형의 범위 내 또는 상기 선분 상에 있고,
상기 선분 QR은,
좌표 (0.0099y2-1.975y+84.765, y, -0.0099y2+0.975y+15.235)
로 나타내어지고,
상기 선분 RT는,
좌표 (0.0082y2-1.8683y+83.126, y, -0.0082y2+0.8683y+16.874)
로 나타내어지고,
상기 선분 LK는,
좌표 (0.0049y2-0.8842y+61.488, y, -0.0049y2-0.1158y+38.512)
로 나타내어지고,
상기 선분 KQ는,
좌표 (0.0095y2-1.2222y+67.676, y, -0.0095y2+0.2222y+32.324)
로 나타내어지고, 또한
상기 선분 TL이 직선인 것이면 바람직하다. 본 개시의 냉매는, 상기 요건이 만족되는 경우, R410A를 기준으로 하는 냉동 능력비가 92.5% 이상이 되고, GWP가 350 이하가 되고, 또한 WCF 미연이 된다.
본 개시의 냉매 D는, 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 P (20.5, 51.7, 27.8),
점 S (21.9, 39.7, 38.4) 및
점 T (8.6, 51.6, 39.8)
의 3점을 각각 잇는 선분 PS, ST 및 TP로 둘러싸이는 도형의 범위 내 또는 상기 선분 상에 있고,
상기 선분 PS는,
좌표 (0.0064y2-0.7103y+40.1, y, -0.0064y2-0.2897y+59.9)
로 나타내어지고,
상기 선분 ST는,
좌표 (0.0082y2-1.8683y+83.126, y, -0.0082y2+0.8683y+16.874)
로 나타내어지고, 또한
상기 선분 TP가 직선인 것이면 바람직하다. 본 개시의 냉매는, 상기 요건이 만족되는 경우, R410A를 기준으로 하는 냉동 능력비가 92.5% 이상이 되고, GWP가 350 이하가 되고, 또한 ASHRAE 미연이 된다.
본 개시의 냉매 D는, 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 냉매는, 상기 요건이 만족되는 경우, R410A를 기준으로 하는 냉동 능력비가 85% 이상이 되고, GWP가 125 이하가 되고, 또한 ASHRAE의 규격으로 미연성(2L 클래스)이 된다.
본 개시의 냉매 D는, 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 냉매는, 상기 요건이 만족되는 경우, R410A를 기준으로 하는 냉동 능력비가 85% 이상이 되고, GWP가 100 이하가 되고, 또한 ASHRAE의 규격으로 미연성(2L 클래스)이 된다.
본 개시의 냉매 D는, 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 jg로 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 jg가 직선인 것이면 바람직하다. 본 개시의 냉매는, 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 D는, 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 냉매는, 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 D는, 상기의 특성이나 효과를 손상시키지 않는 범위 내에서, HFO-1132(E), R32 및 R1234yf에 더하여, 추가로 다른 추가적인 냉매를 함유하고 있어도 된다. 이 점에서, 본 개시의 냉매 D가, HFO-1132(E), R32 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.
(냉매 D의 실시예)
이하에, 냉매 D의 실시예를 들어 더욱 상세하게 설명한다. 단, 냉매 D는, 이들 실시예로 한정되는 것은 아니다.
HFO-1132(E), R32 및 R1234yf의 각 혼합 냉매의 조성을 WCF로 하고, ASHRAE34-2013 규격에 따라 장치(Equipment), 저장(Storage), 수송(Shipping), 누설(Leak) 및 재충전(Recharge)의 조건으로 NIST Standard Reference Data Base Refleak Version 4.0에 의해 누설 시뮬레이션을 행하고, 가장 타기 쉬운 분획(fraction)을 WCFF로 했다.
또한, 연소 속도 시험은 도 1에 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 통과시키는 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. 결과를 표 113~표 115에 나타낸다.
Figure 112020071978211-pct00114
Figure 112020071978211-pct00115
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 14의 3성분 조성도에 있어서, 좌표 (x, y, z)가, 점 I, 점 J, 점 K 및 점 L을 각각 잇는 선분 상 또는 당해 선분보다 하측에 있는 경우, WCF 미연이 되는 것을 알 수 있다.
또, 이들 결과로부터, 도 14의 3성분 조성도에 있어서, 상기 좌표 (x, y, z)가, 점 M, 점 M', 점 W, 점 J, 점 N 및 점 P를 각각 잇는 선분 상 또는 당해 선분보다 하측에 있는 경우, ASHRAE 미연이 되는 것을 알 수 있다.
HFO-1132(E), R32 및 R1234yf를, 이들의 총합을 기준으로 하여, 표 116~표 144에 각각 나타낸 질량%로 혼합한 혼합 냉매를 조제했다. 표 116~표 144의 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 : 5K
과냉각도 : 5K
압축기 효율 70%
이들 값을, 각 혼합 냉매에 대한 GWP와 함께 표 116~표 144에 나타낸다.
Figure 112020071978211-pct00116
Figure 112020071978211-pct00117
Figure 112020071978211-pct00118
Figure 112020071978211-pct00119
Figure 112020071978211-pct00120
Figure 112020071978211-pct00121
Figure 112020071978211-pct00122
Figure 112020071978211-pct00123
Figure 112020071978211-pct00124
Figure 112020071978211-pct00125
Figure 112020071978211-pct00126
Figure 112020071978211-pct00127
Figure 112020071978211-pct00128
Figure 112020071978211-pct00129
Figure 112020071978211-pct00130
Figure 112020071978211-pct00131
Figure 112020071978211-pct00132
Figure 112020071978211-pct00133
Figure 112020071978211-pct00134
Figure 112020071978211-pct00135
Figure 112020071978211-pct00136
Figure 112020071978211-pct00137
Figure 112020071978211-pct00138
Figure 112020071978211-pct00139
Figure 112020071978211-pct00140
Figure 112020071978211-pct00141
Figure 112020071978211-pct00142
Figure 112020071978211-pct00143
Figure 112020071978211-pct00144
이들 결과로부터, 본 개시의 냉매 D는, 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 I (72.0, 0.0, 28.0),
점 J (48.5, 18.3, 33.2),
점 N (27.7, 18.2, 54.1) 및
점 E (58.3, 0.0, 41.7)
의 4점을 각각 잇는 선분 IJ, JN, NE, 및 EI로 둘러싸이는 도형의 범위 내 또는 상기 선분 상에 있고(단, 선분 EI 상에 있는 점은 제외한다),
상기 선분 IJ는,
좌표 (0.0236y2-1.7616y+72.0, y, -0.0236y2+0.7616y+28.0)
으로 나타내어지고,
상기 선분 NE는,
좌표 (0.012y2-1.9003y+58.3, y, -0.012y2+0.9003y+41.7)
로 나타내어지고, 또한
상기 선분 JN 및 EI가 직선인 경우, R410A를 기준으로 하는 냉동 능력비가 80% 이상이 되고, GWP가 125 이하가 되고, 또한 WCF 미연이 되는 것을 알 수 있다.
또, 본 개시의 냉매 D는, 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 M (52.6, 0.0, 47.4),
점 M' (39.2, 5.0, 55.8),
점 N (27.7, 18.2, 54.1),
점 V (11.0, 18.1, 70.9) 및
점 G (39.6, 0.0, 60.4)
의 5점을 각각 잇는 선분 MM', M'N, NV, VG, 및 GM으로 둘러싸이는 도형의 범위 내 또는 상기 선분 상에 있고(단, 선분 GM 상에 있는 점은 제외한다),
상기 선분 MM'는,
좌표 (0.132y2-3.34y+52.6, y, -0.132y2+2.34y+47.4)
로 나타내어지고,
상기 선분 M'N은,
좌표 (0.0596y2-2.2541y+48.98, y, -0.0596y2+1.2541y+51.02)
으로 나타내어지고,
상기 선분 VG는,
좌표 (0.0123y2-1.8033y+39.6, y, -0.0123y2+0.8033y+60.4)
로 나타내어지고, 또한
상기 선분 NV 및 GM이 직선인 경우, R410A를 기준으로 하는 냉동 능력비가 70% 이상이 되고, GWP가 125 이하가 되고, 또한 ASHRAE 미연이 되는 것을 알 수 있다.
또한, 본 개시의 냉매 D는, 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 O (22.6, 36.8, 40.6),
점 N (27.7, 18.2, 54.1) 및
점 U (3.9, 36.7, 59.4)
의 3점을 각각 잇는 선분 ON, NU 및 UO로 둘러싸이는 도형의 범위 내 또는 상기 선분 상에 있고,
상기 선분 ON은,
좌표 (0.0072y2-0.6701y+37.512, y, -0.0072y2-0.3299y+62.488)
로 나타내어지고,
상기 선분 NU는,
좌표 (0.0083y2-1.7403y+56.635, y, -0.0083y2+0.7403y+43.365)
로 나타내어지고, 또한
상기 선분 UO가 직선인 경우, R410A를 기준으로 하는 냉동 능력비가 80% 이상이 되고, GWP가 250 이하가 되고, 또한 ASHRAE 미연이 되는 것을 알 수 있다.
또, 본 개시의 냉매 D는, 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 Q (44.6, 23.0, 32.4),
점 R (25.5, 36.8, 37.7),
점 T (8.6, 51.6, 39.8),
점 L (28.9, 51.7, 19.4) 및
점 K (35.6, 36.8, 27.6)
의 5점을 각각 잇는 선분 QR, RT, TL, LK 및 KQ로 둘러싸이는 도형의 범위 내 또는 상기 선분 상에 있고,
상기 선분 QR은,
좌표 (0.0099y2-1.975y+84.765, y, -0.0099y2+0.975y+15.235)
로 나타내어지고,
상기 선분 RT는,
좌표 (0.0082y2-1.8683y+83.126, y, -0.0082y2+0.8683y+16.874)
로 나타내어지고,
상기 선분 LK는,
좌표 (0.0049y2-0.8842y+61.488, y, -0.0049y2-0.1158y+38.512)
로 나타내어지고,
상기 선분 KQ는,
좌표 (0.0095y2-1.2222y+67.676, y, -0.0095y2+0.2222y+32.324)
로 나타내어지고, 또한
상기 선분 TL이 직선인 경우, R410A를 기준으로 하는 냉동 능력비가 92.5% 이상이 되고, GWP가 350 이하가 되고, 또한 WCF 미연이 되는 것을 알 수 있다.
또한, 본 개시의 냉매 D는, 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 P (20.5, 51.7, 27.8),
점 S (21.9, 39.7, 38.4) 및
점 T (8.6, 51.6, 39.8)
의 3점을 각각 잇는 선분 PS, ST 및 TP로 둘러싸이는 도형의 범위 내 또는 상기 선분 상에 있고,
상기 선분 PS는,
좌표 (0.0064y2-0.7103y+40.1, y, -0.0064y2-0.2897y+59.9)
로 나타내어지고,
상기 선분 ST는,
좌표 (0.0082y2-1.8683y+83.126, y, -0.0082y2+0.8683y+16.874)
로 나타내어지고, 또한
상기 선분 TP가 직선인 경우, R410A를 기준으로 하는 냉동 능력비가 92.5% 이상이 되고, GWP가 350 이하가 되고, 또한 ASHRAE 미연이 되는 것을 알 수 있다.
(5-5) 냉매 E
본 개시의 냉매 E는, 트랜스-1,2-디플루오로에틸렌(HFO-1132(E)), 트리플루오로에틸렌(HFO-1123) 및 디플루오로메탄(R32)을 포함하는 혼합 냉매이다.
본 개시의 냉매 E는, R410A와 동등한 성적 계수를 갖고, 또한 GWP가 충분히 작다는, R410A 대체 냉매로서 바람직한 제특성을 갖는다.
본 개시의 냉매 E는, 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 I (72.0, 28.0, 0.0)
점 K (48.4, 33.2, 18.4)
점 B' (0.0, 81.6, 18.4)
점 H (0.0, 84.2, 15.8)
점 R (23.1, 67.4, 9.5) 및
점 G (38.5, 61.5, 0.0)
의 6점을 각각 잇는 선분 IK, KB', B'H, HR, RG 및 GI로 둘러싸이는 도형의 범위 내 또는 상기 선분 상에 있고(단, 선분 B'H 및 GI 상의 점을 제외한다),
상기 선분 IK는,
좌표 (0.025z2-1.7429z+72.00, -0.025z2+0.7429z+28.0, z)
로 나타내어지고,
상기 선분 HR은,
좌표 (-0.3123z2+4.234z+11.06, 0.3123z2-5.234z+88.94, z)
로 나타내어지고,
상기 선분 RG는,
좌표 (-0.0491z2-1.1544z+38.5, 0.0491z2+0.1544z+61.5, z)
로 나타내어지고, 또한
상기 선분 KB' 및 GI가 직선인 것이면 바람직하다. 본 개시의 냉매는, 상기 요건이 만족되는 경우, WCF 미연이며, R410A를 기준으로 하는 COP비가 93% 이상이 되고, 또한 GWP가 125 이하가 된다.
본 개시의 냉매 E는, 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 I (72.0, 28.0, 0.0)
점 J (57.7, 32.8, 9.5)
점 R (23.1, 67.4, 9.5) 및
점 G (38.5, 61.5, 0.0)
의 4점을 각각 잇는 선분 IJ, JR, RG 및 GI로 둘러싸이는 도형의 범위 내 또는 상기 선분 상에 있고(단, 선분 GI 상의 점을 제외한다),
상기 선분 IJ는,
좌표 (0.025z2-1.7429z+72.0, -0.025z2+0.7429z+28.0, z)
로 나타내어지고, 또한
상기 선분 RG는,
좌표 (-0.0491z2-1.1544z+38.5, 0.0491z2+0.1544z+61.5, z)
로 나타내어지고,
상기 선분 JR 및 GI가 직선인 것이면 바람직하다. 본 개시의 냉매는, 상기 요건이 만족되는 경우, WCF 미연이며, R410A를 기준으로 하는 COP비가 93% 이상이 되고, 또한 GWP가 125 이하가 된다.
본 개시의 냉매 E는, 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 M (47.1, 52.9, 0.0)
점 P (31.8, 49.8, 18.4)
점 B' (0.0, 81.6, 18.4)
점 H (0.0, 84.2, 15.8)
점 R (23.1, 67.4, 9.5) 및
점 G (38.5, 61.5, 0.0)
의 6점을 각각 잇는 선분 MP, PB', B'H, HR, RG 및 GM으로 둘러싸이는 도형의 범위 내 또는 상기 선분 상에 있고(단, 선분 B'H 및 GM 상의 점을 제외한다),
상기 선분 MP는,
좌표 (0.0083z2-0.984z+47.1, -0.0083z2-0.016z+52.9, z)
로 나타내어지고,
상기 선분 HR은,
좌표 (-0.3123z2+4.234z+11.06, 0.3123z2-5.234z+88.94, z)
로 나타내어지고,
상기 선분 RG는,
좌표 (-0.0491z2-1.1544z+38.5, 0.0491z2+0.1544z+61.5, z)
로 나타내어지고, 또한
상기 선분 PB' 및 GM이 직선인 것이면 바람직하다. 본 개시의 냉매는, 상기 요건이 만족되는 경우, ASHRAE 미연이며, R410A를 기준으로 하는 COP비가 93% 이상이 되고, 또한 GWP가 125 이하가 된다.
본 개시의 냉매 E는, 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 M (47.1, 52.9, 0.0)
점 N (38.5, 52.1, 9.5)
점 R (23.1, 67.4, 9.5) 및
점 G (38.5, 61.5, 0.0)
의 4점을 각각 잇는 선분 MN, NR, RG 및 GM으로 둘러싸이는 도형의 범위 내 또는 상기 선분 상에 있고(단, 선분 GM 상의 점을 제외한다),
상기 선분 MN은,
좌표 (0.0083z2-0.984z+47.1, -0.0083z2-0.016z+52.9, z)
로 나타내어지고, 또한
상기 선분 RG는,
좌표 (-0.0491z2-1.1544z+38.5, 0.0491z2+0.1544z+61.5, z)
로 나타내어지고,
상기 선분 JR 및 GI가 직선인 것이면 바람직하다. 본 개시의 냉매는, 상기 요건이 만족되는 경우, ASHRAE 미연이며, R410A를 기준으로 하는 COP비가 93% 이상이 되고, 또한 GWP가 65 이하가 된다.
본 개시의 냉매 E는, 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 P (31.8, 49.8, 18.4)
점 S (25.4, 56.2, 18.4) 및
점 T (34.8, 51.0, 14.2)
의 3점을 각각 잇는 선분 PS, ST 및 TP로 둘러싸이는 도형의 범위 내 또는 상기 선분 상에 있고,
상기 선분 ST는,
좌표 (-0.0982z2+0.9622z+40.931, 0.0982z2-1.9622z+59.069, z)
로 나타내어지고, 또한
상기 선분 TP는,
좌표 (0.0083z2-0.984z+47.1, -0.0083z2-0.016z+52.9, z)
로 나타내어지고,
상기 선분 PS가 직선인 것이면 바람직하다. 본 개시의 냉매는, 상기 요건이 만족되는 경우, ASHRAE 미연이며, R410A를 기준으로 하는 COP비가 94.5% 이상이 되고, 또한 GWP가 125 이하가 된다.
본 개시의 냉매 E는, 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 Q (28.6, 34.4, 37.0)
점 B'' (0.0, 63.0, 37.0)
점 D (0.0, 67.0, 33.0) 및
점 U (28.7, 41.2, 30.1)
의 4점을 각각 잇는 선분 QB'', B''D, DU 및 UQ로 둘러싸이는 도형의 범위 내 또는 상기 선분 상에 있고(단, 선분 B''D 상의 점을 제외한다),
상기 선분 DU는,
좌표 (-3.4962z2+210.71z-3146.1, 3.4962z2-211.71z+3246.1, z)
로 나타내어지고, 또한
상기 선분 UQ는,
좌표 (0.0135z2-0.9181z+44.133, -0.0135z2-0.0819z+55.867, z)
로 나타내어지고,
상기 선분 QB'' 및 B''D가 직선인 것이면 바람직하다. 본 개시의 냉매는, 상기 요건이 만족되는 경우, ASHRAE 미연이며, R410A를 기준으로 하는 COP비가 96% 이상이 되고, 또한 GWP가 250 이하가 된다.
본 개시의 냉매 E는, 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 냉매는, 상기 요건이 만족되는 경우, R410A를 기준으로 하는 COP비가 92.5% 이상이 되고, 또한 GWP가 125 이하가 된다.
본 개시의 냉매 E는, 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 냉매는, 상기 요건이 만족되는 경우, R410A를 기준으로 하는 COP비가 95% 이상이 되고, 또한 GWP가 125 이하가 된다.
본 개시의 냉매 E는, 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 냉매는, 상기 요건이 만족되는 경우, R410A를 기준으로 하는 COP비가 93.5% 이상이 되고, 또한 GWP가 65 이하가 된다.
본 개시의 냉매 E는, 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 냉매는, 상기 요건이 만족되는 경우, R410A를 기준으로 하는 COP비가 95% 이상이 되고, 또한 GWP가 65 이하가 된다.
본 개시의 냉매 E는, 상기의 특성이나 효과를 손상시키지 않는 범위 내에서, HFO-1132(E), HFO-1123 및 R32에 더하여, 추가로 다른 추가적인 냉매를 함유하고 있어도 된다. 이 점에서, 본 개시의 냉매 E가, HFO-1132(E), HFO-1123 및 R32의 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.
(냉매 E의 실시예)
이하에, 냉매 E의 실시예를 들어 더욱 상세하게 설명한다. 단, 냉매 E는, 이들 실시예로 한정되는 것은 아니다.
HFO-1132(E), HFO-1123 및 R32를, 이들의 총합을 기준으로 하여, 표 145 및 표 146에 각각 나타낸 질량%로 혼합한 혼합 냉매를 조제했다. 각 혼합물의 조성을 WCF로 하고, ASHRAE34-2013 규격에 따라 장치(Equipment), 저장(Storage), 수송(Shipping), 누설(Leak) 및 재충전(Recharge)의 조건으로 National Institute of Science and Technology(NIST) Standard Reference Data Base Refleak Version 4.0에 의해 누설 시뮬레이션을 행하고, 가장 타기 쉬운 분획(fraction)을 WCFF로 했다.
이들 각 혼합 냉매에 대해, ANSI/ASHRAE34-2013 규격에 따라 연소 속도를 측정했다. WCF 조성, 및 WCFF 조성의 연소 속도가 10cm/s 이하가 되는 것은 ASHRAE의 연소성 분류로 「2L 클래스(미연성)」에 상당한다.
또한, 연소 속도 시험은 도 1에 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 통과시키는 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.
결과를 표 145 및 표 146에 나타낸다.
Figure 112020071978211-pct00145
Figure 112020071978211-pct00146
표 145의 결과로부터, HFO-1132(E), HFO-1123 및 R32의 혼합 냉매에 있어서는, 이들의 총합이 100질량%가 되는 3성분 조성도로서, 점 (0.0, 100.0, 0.0) 및 점 (0.0, 0.0, 100.0)을 잇는 선분을 밑변으로 하고, 점 (0.0, 100.0, 0.0)을 좌측, 점 (0.0, 0.0, 100.0)을 우측으로 하는 3성분 조성도에 있어서, 좌표 (x, y, z)가,
점 I (72.0, 28.0, 0.0)
점 K (48.4, 33.2, 18.4) 및
점 L (35.5, 27.5, 37.0)
의 3점을 각각 잇는 선분 IK 및 KL 상, 또는 당해 선분의 하측에 있고,
상기 선분 IK는,
좌표 (0.025z2-1.7429z+72.00, -0.025z2+0.7429z+28.00, z)
로 나타내어지고, 또한
상기 선분 KL은,
좌표 (0.0098z2-1.238z+67.852, -0.0098z2+0.238z+32.148, z)로 나타내어지는 경우에 WCF 미연으로 판단할 수 있는 것이 명백해졌다.
선분 IK 상의 점은, I (72.0, 28.0, 0.0), J (57.7, 32.8, 9.5), K(48.4, 33.2, 18.4)의 3점으로부터 최소 이승법에 의해 근사 곡선 x=0.025z2-1.7429z+72.00을 구하고, 좌표 (x=0.025z2-1.7429z+72.00, y=100-z-x=-0.00922z2+0.2114z+32.443, z)를 구했다.
이하 동일하게 선분 KL 상의 점은, K (48.4, 33.2, 18.4), 실시예 10 (41.1, 31.2, 27.7), L (35.5, 27.5, 37.0)의 3점으로부터 최소 이승법에 의해 근사 곡선을 구하고, 좌표를 정했다.
표 146의 결과로부터, HFO-1132(E), HFO-1123 및 R32의 혼합 냉매에 있어서는, 이들의 총합이 100질량%가 되는 3성분 조성도로서, 점 (0.0, 100.0, 0.0) 및 점 (0.0, 0.0, 100.0)을 잇는 선분을 밑변으로 하고, 점 (0.0, 100.0, 0.0)을 좌측, 점 (0.0, 0.0, 100.0)을 우측으로 하는 3성분 조성도에 있어서, 좌표 (x, y, z)가,
점 M (47.1, 52.9, 0.0),
점 P (31.8, 49.8, 18.4) 및
점 Q (28.6, 34.4, 37.0)
의 3점을 각각 잇는 선분 MP 및 PQ 상, 또는 당해 선분의 하측에 있는 경우에 ASHRAE 미연으로 판단할 수 있는 것이 명백해졌다. 단, 상기 선분 MP는, 좌표 (0.0083z2-0.984z+47.1, -0.0083z2-0.016z+52.9, z)로 나타내어지고, 상기 선분 PQ는, 좌표 (0.0135z2-0.9181z+44.133, -0.0135z2-0.0819z+55.867, z)로 나타내어진다.
선분 MP 상의 점은, 점 M, N, P의 3점으로부터 최소 이승법에 의해 근사 곡선을 구하고, 선분 PQ 상의 점은 점 P, U, Q의 3점으로부터 최소 이승법에 의해 근사 곡선을 구하고, 좌표를 정했다.
또, 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, WO 2015/141678에 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 사용하고, 하기 조건으로 혼합 냉매의 냉동 사이클 이론 계산을 실시함으로써 구했다. 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 : 5K
과냉각도 : 5K
압축기 효율 70%
이들 값을, 각 혼합 냉매에 대한 GWP와 함께 표 147~표 166에 나타낸다.
Figure 112020071978211-pct00147
Figure 112020071978211-pct00148
Figure 112020071978211-pct00149
Figure 112020071978211-pct00150
Figure 112020071978211-pct00151
Figure 112020071978211-pct00152
Figure 112020071978211-pct00153
Figure 112020071978211-pct00154
Figure 112020071978211-pct00155
Figure 112020071978211-pct00156
Figure 112020071978211-pct00157
Figure 112020071978211-pct00158
Figure 112020071978211-pct00159
Figure 112020071978211-pct00160
Figure 112020071978211-pct00161
Figure 112020071978211-pct00162
Figure 112020071978211-pct00163
Figure 112020071978211-pct00164
Figure 112020071978211-pct00165
Figure 112020071978211-pct00166
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 R32의 총합이 100질량%가 되고, 점 (0.0, 100.0, 0.0)과 점 (0.0, 0.0, 100.0)을 잇는 선분을 밑변으로 하고, 점 (0.0, 100.0, 0.0)을 좌측으로 하는 3성분 조성도에 있어서, 좌표 (x, y, z)가,
점 O (100.0, 0.0, 0.0),
점 A'' (63.0, 0.0, 37.0),
점 B'' (0.0, 63.0, 37.0) 및
점 (0.0, 100.0, 0.0)
의 4점을 각각 잇는 선분으로 둘러싸이는 도형의 범위 내 또는 상기 선분 상에 있는 경우, GWP가 250 이하가 되는 것을 알 수 있다.
또, 마찬가지로, 좌표 (x, y, z)가,
점 O (100.0, 0.0, 0.0),
점 A' (81.6, 0.0, 18.4),
점 B' (0.0, 81.6, 18.4) 및
점 (0.0, 100.0, 0.0)
의 4점을 각각 잇는 선분으로 둘러싸이는 도형의 범위 내 또는 상기 선분 상에 있는 경우, GWP가 125 이하가 되는 것을 알 수 있다.
또, 마찬가지로, 좌표 (x, y, z)가,
점 O (100.0, 0.0, 0.0),
점 A (90.5, 0.0, 9.5),
점 B (0.0, 90.5, 9.5) 및
점 (0.0, 100.0, 0.0)
의 4점을 각각 잇는 선분으로 둘러싸이는 도형의 범위 내 또는 상기 선분 상에 있는 경우, GWP가 65 이하가 되는 것을 알 수 있다.
또, 마찬가지로, 좌표 (x, y, z)가,
점 C (50.0, 31.6, 18.4),
점 U (28.7, 41.2, 30.1) 및
점 D (52.2, 38.3, 9.5)
의 3점을 각각 잇는 선분의 좌측 또는 상기 선분 상에 있는 경우, R410A를 기준으로 하는 COP비가 96% 이상이 되는 것을 알 수 있다. 단, 상기 선분 CU는, 좌표 (-0.0538z2+0.7888z+53.701, 0.0538z2-1.7888z+46.299, z)로 나타내어지고, 또한 상기 선분 UD는, 좌표 (-3.4962z2+210.71z-3146.1, 3.4962z2-211.71z+3246.1, z)로 나타내어진다.
선분 CU 상의 점은, 점 C, 비교예 10, 점 U의 3점으로부터 최소 이승법으로 구해진다.
선분 UD 상의 점은, 점 U, 실시예 2, 점 D의 3점으로부터 최소 이승법으로 구해진다.
또, 마찬가지로, 좌표 (x, y, z)가,
점 E (55.2, 44.8, 0.0),
점 T (34.8, 51.0, 14.2) 및
점 F (0.0, 76.7, 23.3)
의 3점을 각각 잇는 선분의 좌측 또는 상기 선분 상에 있는 경우, R410A를 기준으로 하는 COP비가 94.5% 이상이 되는 것을 알 수 있다. 단, 상기 선분 ET는, 좌표 (-0.0547z2-0.5327z+53.4, 0.0547z2-0.4673z+46.6, z)로 나타내어지고, 또한 상기 선분 TF는, 좌표 (-0.0982z2+0.9622z+40.931, 0.0982z2-1.9622z+59.069, z)로 나타내어진다. 선분 ET 상의 점은, 점 E, 실시예 2, 점 T의 3점으로부터 최소 이승법으로 구해진다.
선분 TG 상의 점은, 점 T, S, F의 3점으로부터 최소 이승법으로 구해진다.
또, 마찬가지로, 좌표 (x, y, z)가,
점 G (0.0, 76.7, 23.3),
점 R (21.0, 69.5, 9.5) 및
점 H (0.0, 85.9, 14.1)
의 3점을 각각 잇는 선분의 좌측 또는 상기 선분 상에 있는 경우, R410A를 기준으로 하는 COP비가 93% 이상이 되는 것을 알 수 있다. 단, 상기 선분 GR은, 좌표 (-0.0491z2-1.1544z+38.5, 0.0491z2+0.1544z+61.5, z)로 나타내어지고, 또한 상기 선분 RH는, 좌표 (-0.3123z2+4.234z+11.06, 0.3123z2-5.234z+88.94, z)로 나타내어진다.
선분 GR 상의 점은, 점 G, 실시예 5, 점 R의 3점으로부터 최소 이승법으로 구해진다.
선분 RH 상의 점은, 점 R, 실시예 7, 점 H의 3점으로부터 최소 이승법으로 구해진다.
한편, 비교예 8, 9, 13, 15, 17 및 18 등에 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.
(6) 제1 실시형태
제1 실시형태에 따른 온수 제조 장치인 급탕 시스템(1)은, 도 16~도 18에 나타내는 바와 같이, 히트 펌프(2), 저탕 유닛(3), 이들의 관리나 제어를 행하는 컨트롤러(50), 유저에게로의 정보 표시나 유저의 조작 접수를 담당하는 리모컨(90) 등을 구비하고 있다.
(6-1) 히트 펌프
히트 펌프(2)는, 물을 가열하기 위한 열원 장치로서 기능하는 유닛이며, 냉매가 순환하는 냉매 회로(20), 송풍 팬(24F), 각종 센서 등을 구비하고 있다. 본 실시형태에서는, 냉매 회로(20)에는, 증기 압축식 냉동 사이클을 행하기 위한 냉매가 충전되어 있다. 당해 냉매는, 1,2-디플루오로에틸렌을 포함하는 혼합 냉매이며, 상술한 냉매 A~E 중 어느 하나를 이용할 수 있다.
냉매 회로(20)는, 압축기(21), 이용측 물 열교환기(22), 전동 팽창 밸브(23), 열원측 공기 열교환기(24), 냉매 배관(25) 등으로 구성되어 있다.
압축기(21)는, 인버터식 출력 가변 전동 압축기이다.
물 열교환기(22)는, 냉매의 열을 이용하는 이용측 열교환기로서 기능하고, 냉매관(22r)과, 수관(水管)(32w)을 갖고 있다. 물 열교환기(22)는, 히트 펌프(2)의 압축기(21)에 의해 토출된 후에 냉매관(22r)을 흐르는 고온 고압의 가스 냉매와, 후술하는 저탕 유닛(3)으로부터 흘러와서 수관(32w)을 흐르는 순환수 사이에서, 열교환을 행하게 한다. 이 물 열교환기(22)에 있어서의 열교환에 의해, 냉매관(22r)을 통과하는 냉매가 냉각됨과 동시에, 수관(32w)을 통과하는 물이 가열되어, 탕(고온의 물=온수)이 생성된다.
전동 팽창 밸브(23)는, 압축기(21)를 나와, 물과의 열교환으로 냉각된 저온 고압의 냉매를 팽창시킨다.
공기 열교환기(24)는, 외기로부터 열을 빼앗는 열원측 열교환기로서 기능하고, 전동 팽창 밸브(23)에서 팽창한 저온 저압의 2상 상태의 냉매와, 외기 사이에서, 열교환을 행하게 한다. 외기로부터 흡열한 냉매는, 증발하여 저압의 가스 냉매가 되어 압축기(21)에 흡입된다.
냉매 배관(25)는, 압축기(21)의 토출구, 물 열교환기(22) 내의 냉매관(22r), 전동 팽창 밸브(23), 공기 열교환기(24), 압축기(21)의 흡입구 순으로 각 기기를 접속하고 있다.
각종 센서로서는, 예를 들면, 냉매에 관한 온도나 압력을 검지하는 센서가 설치된다. 도 17에는, 이들 센서 중, 열교환기 입구 수온 센서(31T)와, 열교환기 출구 수온 센서(32T)를 나타내고 있다. 열교환기 입구 수온 센서(31T)는, 물 열교환기(22)에 들어가기 전의 물의 온도를 검출한다. 즉, 열교환기 입구 수온 센서(31T)는, 물 열교환기(22)를 통과하기 전의 물의 온도를 검출한다. 열교환기 출구 수온 센서(32T)는, 물 열교환기(22)를 통과한 후의 물의 온도를 검출한다.
(6-2) 저탕 유닛
저탕 유닛(3)은, 시수(市水)(수도물) 등의 외부로부터 공급되는 물을, 히트 펌프(2)에 보내서 가열시키고, 히트 펌프(2)로부터 되돌아온 물(탕)을 모으는 유닛이다. 또, 저탕 유닛(3)은, 유저가 설정하는 온도의 탕이 공급되도록, 연소 가열 장치(4)나 혼합 밸브(77)에 의해 온도 조정된 탕을 급탕부(82)에 보내는 기능을 갖는다.
저탕 유닛(3)은, 취수부(81), 급탕부(82), 저탕 탱크(35), 순환수 배관(30), 취수 급탕 배관(70), 연소 가열 장치(4) 등을 구비하고 있다.
(6-2-1) 취수부 및 급탕부
취수부(81)는, 접속구를 갖고, 시수(수도물)의 공급관(89a)이 접속된다.
급탕부(82)는, 접속구를 갖고, 설치 대상의 건물 내의 수도꼭지(99) 등으로부터 연장되는 급수·급탕용의 건물 내 배관(99a)이 접속된다.
(6-2-2) 저탕 탱크
저탕 탱크(35)는, 히트 펌프(2)에 의해 가열된 물(탕)을, 유저가 수도꼭지(99)를 돌려 이용하기 전부터 미리 모아 두는 탱크이다. 저탕 탱크(35)는, 물이 항상 채워져 있다. 그리고, 저탕 탱크(35)에는, 소정 온도 이상, 여기에서는 70℃ 이상의 고온의 물(이하, 고온수라고 한다.)의 양을 컨트롤러(50)로 하여금 파악하게 하기 위한, 탱크 온도 분포 검지 센서가 설치되어 있다. 탱크 온도 분포 검지 센서는, 저탕 탱크(35)의 하부에서 상부를 향해, 순서대로, 제1 센서(T1), 제2 센서(T2), 제3 센서(T3), 제4 센서(T4), 제5 센서(T5), 제6 센서(T6)의 6개에 의해 구성된다. 컨트롤러(50)는, 이들 탱크 온도 분포 검지 센서(T1~T6)가 검지하는 저탕 탱크(35) 내의 각 높이 위치에서의 수온 및 리모컨(90)에 의한 설정에 의거하여, 히트 펌프(2)를 구동시켜 끓이기 운전을 행한다. 끓이기 운전이란, 저탕 탱크(35) 안의 물의 온도가 목적 온도에 도달할 때까지 물의 열량을 올려 가는 운전이다. 끓이기 운전에 있어서의 목적 온도, 즉, 저탕 탱크(35) 안의 물의 목표 저탕 온도는, 예를 들면 미리 급탕 시스템(1)의 제조 공장에서 설정되어 있다. 본 실시형태에서는, 목표 저탕 온도는 75℃이다.
또한, 제6 센서(T6)의 온도 검출치가 70℃를 밑돌고 있으면, 잔탕량은 0, 제6 센서(T6)의 온도 검출치가 70℃ 이상이면, 잔탕량은 1이다. 또한, 제5 센서(T5)의 온도 검출치도 70℃ 이상이면, 잔탕량은 2이다. 마찬가지로, 잔탕량은 3, 4, 5, 6까지 존재하고, 제1 센서(T1)의 온도 검출치도 70℃ 이상이면, 잔탕량은 최대인 6이다.
(6-2-3) 순환수 배관
순환수 배관(30)은, 저탕 탱크(35) 안의 물에 히트 펌프(2)에서 얻어지는 열을 전달하기 위한 회로이며, 송수관(31), 물 열교환기(22) 내의 수관(32w), 환수관(33), 및, 순환용 펌프(34)를 갖고 있다. 송수관(31)은, 저탕 탱크(35)의 하단 근방과 물 열교환기(22) 내의 수관(32w)의 상류측 단부를 접속하고 있다. 환수관(33)은, 물 열교환기(22) 내의 수관(32w)의 하류측 단부와 저탕 탱크(35)의 상단 근방을 접속하고 있다. 순환용 펌프(34)는, 송수관(31)의 도중에 설치되어 있다. 순환용 펌프(34)는, 출력을 조정할 수 있는 전동 펌프이며, 저탕 탱크(35)와 물 열교환기(22) 사이에서 물을 순환시키는 역할을 완수한다. 구체적으로는, 순환수 배관(30)에서는, 순환용 펌프(34)가 컨트롤러(50)로부터의 지령을 받아서 구동함으로써, 저탕 탱크(35) 내의 물 중에서 하부에 존재하고 있는 온도가 낮은 물이, 송수관(31)에 유출되고, 물 열교환기(22) 내의 수관(32w)을 통과함으로써 온도 상승하고, 환수관(33)을 통해 저탕 탱크(35)의 상단 근방으로 되돌아온다. 이로 인해, 저탕 탱크(35) 내의 고온수와 그것보다 온도가 낮은 물의 경계가 위에서 아래를 향해 이동해가게 되고, 저탕 탱크(35) 내의 고온수의 양이 증가해 간다.
(6-2-4) 취수 급탕 배관 및 연소 가열 장치
취수 급탕 배관(70)은, 외부의 시수 등으로부터 물의 공급을 받으면서, 저탕 탱크(35)에 모여 있는 고온수를 이용하기 위한 회로로서, 취수관(71), 급탕관(73), 바이패스관(74), 및, 혼합 밸브(77)를 갖고 있다.
취수관(71)은, 외부의 시수 등으로부터 물의 공급을 받아서, 저탕 탱크(35)의 하단 근방에 상온의 물을 공급한다. 이 취수관(71)에는, 시수에 의해 공급되는 물의 온도를 검지하기 위한 취수 온도 센서(71T)가 설치되어 있다.
급탕관(73)은, 저탕 탱크(35)에 모여 있는 물 중에서, 상단 근방에 존재하고 있는 온도가 높은 물을, 급탕부(82)로부터, 유저의 이용 개소, 예를 들면 건물 내의 수도꼭지(99)로부터 연장되는 건물 내 배관(99a)으로 이끈다.
연소 가열 장치(4)는, 급탕관(73)의 도중에 배치되어 있다. 연소 가열 장치(4)는, 저탕 탱크(35)와 혼합 밸브(77) 사이에 배치되어 있고, 연료 가스를 연소시키는 연소 버너(41)를 구비하고 있다. 연소 버너(41)는, 그 가열 능력을 조정할 수 있는 가스 버너이며, 컨트롤러(50)의 지령에 따라 가열량을 조정하면서 급탕관(73)을 흐르는 물을 가열한다.
또, 급탕관(73)의 연소 가열 장치(4)와 혼합 밸브(77) 사이에는, 통과하는 물의 온도를 검지하기 위한 혼합 전 탕온 센서(4T)가 설치되어 있다.
바이패스관(74)은, 취수관(71)을 흐르고 있는 상온의 물과, 급탕관(73)을 흘러오는 물(탕)을 혼합시키기 위한 배관이다. 바이패스관(74)은, 취수관(71)으로부터 급탕관(73)까지 연장되어 있으며, 혼합 밸브(77)에 의해 급탕관(73)에 접속되어 있다.
혼합 밸브(77)는, 컨트롤러(50)로부터의 지령을 받아, 급탕관(73)을 흘러오는 높은 온도의 물(탕)과, 바이패스관(74)을 흘러오는 상온의 물의 혼합 비율을 조절하기 위한 조정 밸브이다.
(6-3) 컨트롤러 및 리모컨
컨트롤러(50)는, 저탕 유닛(3)의 내부에 설치되어 있고, 압축기(21), 전동 팽창 밸브(23), 송풍 팬(24F), 혼합 밸브(77), 연소 버너(41), 순환용 펌프(34) 등의 액츄에이터와 접속되어, 이들 액츄에이터에 동작 지시를 보낸다. 또, 컨트롤러(50)는, 열교환기 입구 수온 센서(31T), 열교환기 출구 수온 센서(32T), 탱크 온도 분포 검지 센서(T1~T6), 취수 온도 센서(71T), 혼합 전 탕온 센서(4T) 등의 센서류와 접속되어 있으며, 이들 센서류로부터 검지 결과를 취득한다. 또한, 컨트롤러(50)에는, 유저의 설정 입력을 접수하거나 유저에게로의 정보 제공을 행하기 위한 리모컨(90)이 접속되어 있다.
리모컨(90)에는, 도 18에 나타내는 바와 같이, 필요한 탕(물)의 온도를 설정하기 위한 탕온 설정부(91)나, 설정 탕온이나 잔탕량 등을 표시하는 표시부(92) 등이 설치되어 있다.
(6-4) 급탕 시스템의 특징
본 실시형태에 따른 급탕 시스템(1)에서는, 상술한 냉매 A~E 중 어느 하나를 이용하여, 물 열교환기(22)에 의해 물을 가열하고 있기 때문에, 효율이 높다. 공급되는 물이 경수(硬水)인 경우, 스케일이 발생한다는 단점이 있지만, 공급되는 물이 연수(軟水)인 경우에는, 본 실시형태에 따른 급탕 시스템(1)을 채용하는 장점이 특히 크다.
(6-5) 제1 실시형태의 제1 변형예
제1 실시형태의 급탕 시스템(1)을 대신하여, 도 19에 나타내는 급탕 시스템(1a)을 채용하면, 스케일 발생의 단점을 억제할 수 있다. 도 19의 급탕 시스템(1a)에서는, 히트 펌프(2a)가, 제1 실시형태의 히트 펌프(2)가 보유하지 않은 서브 순환수 배관(60)을 구비하고 있다. 서브 순환수 배관(60)에는, 서브 순환용 펌프(64)가 설치되어 있다. 서브 순환수 배관(60) 안의 물은, 물 열교환기(22)에 있어서 냉매로부터 열을 빼앗아, 서브 물 열교환기(62)에 있어서 메인 순환수 배관(30)을 흐르는 물에 방열한다. 메인 물 열교환기(22)는, 냉매와 물 사이에서 열교환을 시키는 열교환기이지만, 서브 물 열교환기(62)는, 물과 물 사이에서 열교환을 시키는 열교환기이다.
도 19에 나타내는 급탕 시스템(1a)에서는, 히트 펌프(2a)의 압축기(21)로부터 토출된 고온의 가스 냉매에 의해, 서브 순환수 배관(60)을 흐르는 물이 서브 물 열교환기(62)에 있어서 가열되고, 그 가열된 물에 의해, 메인 순환수 배관(30)을 흐르는 물이 서브 물 열교환기(62)에 있어서 가열된다. 서브 순환수 배관(60)에 의해 구성되는 물의 유로는 폐루프이며, 여기에서는 거의 스케일은 발생하지 않는다.
(6-6) 제1 실시형태의 제2 변형예
제1 실시형태의 급탕 시스템(1)을 대신하여, 도 20에 나타내는 급탕 시스템(1b)을 채용하면, 스케일 발생의 단점을 억제할 수 있다. 도 20의 급탕 시스템(1b)에서는, 저탕 유닛(3b)이, 제1 실시형태의 저탕 유닛(3)이 보유하지 않은 열교환부(38)를 구비하고 있다. 열교환부(38)는, 순환수 배관(30b)의 일부로서, 저탕 탱크(35)의 내부에 배치된다. 제1 실시형태의 급탕 시스템(1)에서는, 저탕 탱크(35)의 하부로부터 물을 순환수 배관(30)에 유출시키고, 가열 후의 물을 저탕 탱크(35)의 상단 근방으로 되돌리고 있는데, 도 20에 나타내는 급탕 시스템(1b)에서는, 폐루프를 구성하는 순환수 배관(30b)을 흐르는 가열수에 의해, 저탕 탱크(35) 안의 물의 끓이기가 행해진다. 저탕 탱크(35) 안의 물은, 열교환부(38)를 흐르는 온수로부터 열을 빼앗아 온도가 올라 간다.
도 20에 나타내는 급탕 시스템(1b)에서는, 순환수 배관(30b)에 의해 구성되는 물의 유로는 폐루프이며, 여기에서는 거의 스케일은 발생하지 않는다.
또, 도 20에 나타내는 급탕 시스템(1b)의 히트 펌프(2b)에는, 이용측 열교환기로서 기능하는 물 열교환기(22)에 더하여, 동일하게 이용측 물 열교환기(22a)를 구비한다. 물 열교환기(22a)는, 물 열교환기(22)의 냉매 흐름의 상류측에 배치되고, 물 순환 유로(190)를 흐르는 물을 가열한다. 물 순환 유로(190)는, 바닥 난방을 행하기 위해 바닥 아래에 배치된 열교환기(192)와, 히트 펌프(2b)의 물 열교환기(22a)를 연결하는, 닫힌 루프 유로이다. 물 순환 유로(190)에는, 펌프(194)가 설치되어 있다. 물 열교환기(22a)에 있어서 압축기(21)로부터 토출된 고온의 혼합 냉매로부터 열을 빼앗아 가열된 물은, 펌프(194)의 구동에 의해 바닥 아래의 열교환기(192)에 보내진다. 열교환기(192)에 있어서 방열하고, 바닥 난방을 행한 물은, 물 순환 유로(190)를 지나 다시 물 열교환기(22a)에 유입된다.
여기에서는, 히트 펌프(2b)가, 저탕 탱크(35) 안의 물을 가열하여 급탕에 도움이 됨과 더불어, 바닥 난방의 열원으로서의 역할도 완수한다.
(7) 제2 실시형태
(7-1) 온수 순환 난방 시스템의 주요 구성
제2 실시형태에 따른 온수 제조 장치인 온수 순환 난방 시스템의 구성을, 도 21~도 23에 나타낸다. 온수 순환 난방 시스템은, 건물에 있어서 온수를 순환시켜 난방을 행함과 더불어 급탕 기능을 갖는 시스템으로서, 온수를 저장하는 탱크(240)와, 거실 내 라디에이터(261a, 262a)와, 화장실 내 방열기(269b, 269c, 269e)와, 실내 난방용 순환 펌프(251)와, 온수를 가열하기 위한 증기 압축식 히트 펌프(210)와, 온수 가열용 순환 펌프(225)와, 급탕용 열교환기(241a)와, 가열수 산포 장치(275)와, 컨트롤 유닛(220)을 구비하고 있다.
거실 내 라디에이터(261a, 262a)는, 건물의 거실(261, 262)에 배치되고, 온수가 가진 열을 거실(261,262)의 실내 공기에 방열시킨다.
화장실 내 방열기(269b, 269c, 269e)는, 건물의 화장실(269)에 배치되고, 온수가 가진 열을 화장실(269) 내에서 방열시킨다.
실내 난방용 순환 펌프(251)는, 탱크(240)로부터 거실 내 라디에이터(261a, 262a) 및 화장실 내 방열기(269b, 269c, 269e)로 온수를 흐르게 하고, 거실 내 라디에이터(261a, 262a) 및 화장실 내 방열기(269b, 269c, 269e)에서 방열을 행한 온수를 다시 탱크(240)로 되돌린다. 탱크(240)를 나온 온수는, 거실 내 라디에이터(261a, 262a)를 흐른 후, 화장실 내 방열기(269b, 269c, 269e)를 흘러, 탱크(240)로 되돌아온다.
히트 펌프(210)는, 압축기(211), 방열기(212), 팽창 밸브(213) 및 증발기(214)를 갖는 냉매 회로를 구비하고, 증발기(214)에 의해 외기로부터 열을 빼앗아, 방열기(212)로부터 방출되는 열에 의해 탱크(240)로부터 흘러오는 온수를 가열한다. 본 실시형태에서는, 냉매 회로에는, 증기 압축식 냉동 사이클을 행하기 위한 냉매가 충전되어 있다. 당해 냉매는, 1,2-디플루오로에틸렌을 포함하는 혼합 냉매이며, 상술한 냉매 A~E 중 어느 하나를 이용할 수 있다.
온수 가열용 순환 펌프(225)는, 탱크(240)로부터 히트 펌프(210)의 방열기(212)로 온수를 흐르게 하고, 히트 펌프(210)의 방열기(212)로부터 다시 탱크(240)로 온수를 되돌린다.
급탕용 열교환기(241a)는, 탱크(240) 내에 배치되고, 급수원으로부터 취입(取入)된 물과 탱크(240) 내의 온수 사이에서 열교환을 시켜, 물을 가열하여 건물의 급탕 배관(272)에 공급한다. 급탕용 열교환기(241a)에서 가열되어 급탕 배관(272)에 공급되는 물을, 이하, 가열수라고 칭한다. 또한, 급수원으로부터 취입되어 급탕 배관(272)에 공급되는 물과, 탱크(240) 내의 온수는, 서로 섞이는 일은 없다. 도 21의 부호 241은, 급수원으로부터 급탕 배관(272)에 도달하는 물의 유로이다.
가열수 산포 장치(275)는, 급탕용 열교환기(241a)로부터 급탕 배관(272)에 공급되는 가열수를, 히트 펌프(210)의 증발기(214)의 외표면에 산포하는 장치이다.
또한, 탱크(240)에 저장되어, 실내 난방용 순환 펌프(251)나 온수 가열용 순환 펌프(225)에 의해 닫힌 루프를 순환하는 온수는, 여기에서는 보통 물을 이용하고 있는데, 액체이면 되고, 반드시 물(H2O)이 아니어도 된다. 실내 난방용 순환 펌프(251)나 온수 가열용 순환 펌프(225)의 동력을 저감할 수 있으며, 순환 루트가 되는 배관(252, 231) 등의 사이즈를 물(H2O)보다 작게 할 수 있는 액체라면, 그 액체를 이용하는 것이 바람직하다.
(7-2) 온수 순환 난방 시스템의 개략 동작
온수 순환 난방 시스템에서는, 온수 가열용 순환 펌프(225)의 작동에 의해 탱크(240)로부터 히트 펌프(210)의 방열기(212)로 흘러오는 온수를, 히트 펌프(210)의 작동에 의해 방열기(212)로부터 방출되는 열을 사용하여 가열한다. 이로 인해, 히트 펌프(210)로부터 탱크(240)로는, 고온의 온수가 되돌려진다. 한편, 탱크(240) 내의 온수는, 실내 난방용 순환 펌프(251)의 작동에 의해, 거실(261, 262)에 있는 거실 내 라디에이터(261a, 262a)나 화장실(269)에 있는 화장실 내 방열기(269b, 269c, 269e)에 보내진다. 온수의 열은, 거실(261, 262)의 실내 공기나 화장실 내 방열기(269b, 269c, 269e)의 주위로 이동하여, 거실(261, 262)이 난방되고, 화장실(269)에 있어서도 화장실 탱크(269a) 내의 세정수나 변좌(269d) 등을 따뜻하게 할 수 있다. 그리고, 약 10℃~20℃로 온도가 내려간 온수가, 다시 탱크(240)로 되돌아온다. 이 온도가 내려간 온수는, 히트 펌프(210)의 작동에 의해 다시 고온으로 된다.
이와 같이, 여기에서는, 배관(231)으로 접속되는 탱크(240)와 히트 펌프(210)를 순환하는 제1 루프와, 배관(252)으로 접속되는 탱크(240)와 거실 내 라디에이터(261a, 262a)나 화장실 내 방열기(269b, 269c, 269e)를 순환하는 제2 루프가 형성되고 있고, 각각의 루프를 온수가 순환한다. 이로 인해, 히트 펌프(210)의 작동에 의해 실외로부터 모은 열이나 압축기(211)의 작동에 의해 발생한 열이, 탱크(240)에 저장된 온수를 통해, 최종적으로는 거실(261, 262)의 실내 공기나 화장실(269)의 각 부로 이동하게 된다.
또, 탱크(240) 내에는 급탕용 열교환기(241a)가 배치되어 있으며, 급수원으로부터 취입된 물이, 급탕용 열교환기(241a)를 지날 때에 탱크(240) 내의 온수로부터 열을 빼앗아 가열수가 되고, 건물의 급탕 배관(272)으로 흘러 간다. 이 급탕 배관(272)으로 흐른 가열수는, 샤워기(273)나 욕조(274) 등에서 사용되게 된다. 또한, 급탕 배관(272)으로 흐른 가열수의 일부는, 가열수 산포 장치(275)에 의해, 히트 펌프(210)의 증발기(214)의 외표면에 산포된다. 이 산포는, 히트 펌프(210)의 증발기(214)에 서리가 붙는 소정 조건일 때에, 정기적으로 행해진다.
(7-3) 컨트롤 유닛(220)의 상세 구성
종합 컨트롤러(229)는, 도 21 및 도 24에 나타내는 바와 같이, 히트 펌프(210)에 부수하는 기기 및 탱크(240)에 부수하는 기기를, 외부로부터 입력되는 신호에 의거하여 제어한다. 종합 컨트롤러(229)는, 삼방 밸브(221, 222)나 온수 가열용 순환 펌프(225)와 함께 케이싱 안에 넣어져, 하나의 컨트롤 유닛(220)을 형성하고 있다(도 21 참조).
삼방 밸브(221, 222)는, 탱크(240)의 높이 방향의 어느 부분에서 온수를 끌어내어 거실 내 라디에이터(261a, 262a) 등으로 송출할지나, 화장실 내 방열기(269b, 269c, 269e)로부터 되돌아오는 저온의 온수를 탱크(240)의 높이 방향의 어느 부분으로 되돌릴지를 조정하기 위해서 설치되어 있다. 이들 삼방 밸브(221, 222)는, 종합 컨트롤러(229)로부터의 지시에 의해 작동한다.
종합 컨트롤러(229)는, 삼방 밸브(221, 222) 이외에, 부스터 히터(242), 히트 펌프 제어 유닛(219), 실내 난방용 순환 펌프(251), 온수 가열용 순환 펌프(225), 온수 유량 조정 밸브(253~255), 디프로스트용 밸브(277) 등을 제어한다. 또, 종합 컨트롤러(229)는, 난방 온수 송수 온도 센서(252a), 난방 온수 환수 온도 센서(252b), 탱크(240)의 온도 센서(240a~240e), 급수 배관 온도 센서(271a), 급탕 배관 온도 센서(272a) 등으로부터 계측 결과의 신호를 받음과 더불어, 거실(261, 262) 등에 배치된 리모컨/서모스탯(291)으로부터 실내 온도나 실내 설정 온도의 정보 등을 받는다.
(7-4) 온수 순환 난방 시스템의 특징
제2 실시형태에 따른 온수 순환 난방 시스템에서는, 상술한 냉매 A~E 중 어느 하나를 이용하여, 히트 펌프(210)의 방열기(212)에 의해 물을 가열하고 있기 때문에, 효율이 높다. 또, 히트 펌프(210)의 방열기(212)에 의해 가열되는 물은, 탱크(240)에 저장되고, 실내 난방용 순환 펌프(251)나 온수 가열용 순환 펌프(225)에 의해 닫힌 루프를 순환한다. 바꾸어 말하면, 히트 펌프(210)의 방열기(212)에 의해 가열되는 물은, 급수원으로부터 취입되어 급탕 배관(272)에 공급되는 물과 서로 섞일 일은 없다. 이 때문에, 히트 펌프(210)의 방열기(212)에 의한 물의 가열에 의해 과도한 스케일이 발생하는 일이 없다.
(7-5) 제2 실시형태의 제1 변형예
제2 실시형태의 온수 순환 난방 시스템에서는, 탱크(240) 내에 배치된 급탕용 열교환기(241a)에 의해 급수원으로부터 취입된 물을 가열하여 급탕용의 가열수를 만들고 있는데, 도 25에 나타내는 바와 같이, 물 열교환기(112)에 의해 가열수를 만들어도 된다. 도 25에 나타내는 온수 순환 난방 시스템에서는, 제3 루프를 구성하는 물 순환 유로(110) 및 펌프(115)를 설치하여, 탱크(240)의 상부에서 온수를 취출(取出)하고, 물 열교환기(112)를 통과시킨 후에, 방열한 온수가 탱크(240)의 하부로 되돌아오도록 하고 있다. 물 열교환기(112)에서는, 탱크(240)로부터 흘러오는 온수의 방열에 의해, 급수원으로부터 취입된 물이 가열되고, 급탕용의 가열수가 되어 급탕 배관(272)으로 흘러간다. 도 25의 부호 118은, 급수원으로부터 급탕 배관(272)에 도달하는 물의 유로이다.
(7-6) 제2 실시형태의 제2 변형예
제2 실시형태의 온수 순환 난방 시스템에서는, 온수 가열용 순환 펌프(225)에 의해, 탱크(240)의 하부로부터 히트 펌프(210)의 방열기(212)로 온수를 흐르게 하고, 히트 펌프(210)의 방열기(212)로부터 다시 탱크(240)의 상부로 온수를 되돌리고 있는데, 도 26에 나타내는 바와 같이, 방열기(212)를 없애고, 압축기(211)로부터 토출된 고온 고압의 혼합 냉매를 탱크(240) 안까지 이끄는 냉매 순환 유로(217)를 설치하고, 탱크(240) 안에 배치한 열교환기(216)에 의해 탱크(240) 내의 물을 가열하는 구성을 채용해도 된다. 도 26에 나타내는 온수 순환 난방 시스템에서는, 탱크(240) 내의 열교환기(216)가, 급탕용 열교환기(241a)의 근방에 배치된다. 냉매 순환 유로(217)를 흘러온 고온의 혼합 냉매는, 열교환기(216)에 있어서 탱크(240) 내의 물에 방열하고, 응축하여 저온 고압의 액상 냉매가 되어, 히트 펌프(210)의 유닛으로 되돌아온다. 히트 펌프(210)의 유닛으로 되돌아온 액냉매는, 팽창 밸브(213)에서 감압되어 증발기(214)에 유입되고, 외기로부터 열을 빼앗아 증발한다. 그 후, 혼합 냉매는, 다시 압축기(211)에 있어서 압축되어, 고온 고압이 된다. 열교환기(216)에 의해 가열된 탱크(240) 내의 물은, 열교환기(216)에 인접하는 급탕용 열교환기(241a)를 흐르는 물을 가열한다. 또, 열교환기(216)로부터 복사에 의해서도, 냉매의 열이 급탕용 열교환기(241a)로 전달된다. 급수원으로부터 취입되어 급탕용 열교환기(241a)를 흐르는 물은, 탱크(240) 내의 물을 통해 열교환기(216)로부터 열을 빼앗아, 또 복사에 의해 열교환기(216)로부터 열을 빼앗아, 가열수가 된다.
도 26에 나타내는 온수 순환 난방 시스템에서는, 탱크(240) 내의 물과, 급수원으로부터 급탕 배관(272)에 도달하는 물(유로(241)를 흐르는 물)이 분리되어 있고, 혼합 냉매의 응축기로서 기능하는 탱크(240) 내의 열교환기(216)에 의한 물의 급격한 가열이 있었다고 해도, 스케일의 발생량이 적어진다.
(8) 제3 실시형태
도 27은, 제3 실시형태에 따른 온수 제조 장치인 급탕 시스템(310)의 개략 구성도이다. 급탕 시스템(310)은, 호텔, 병원 및 스포츠 시설 등의 대형 시설에서 이용되는 급탕 설비이다. 도 27에 나타나는 바와 같이, 급탕 시스템(310)은, 주로, 수수조(受水槽)(320)와, 열원 유닛(330)과, 저탕 탱크(340)와, 탕 이용부(350)와, 제어부(360)와, 급수 라인(312)과, 출탕 라인(314)과, 탕 순환로(316)를 구비한다. 급수 라인(312)은, 수수조(320)와 열원 유닛(330)을 접속하는 관이다. 출탕 라인(314)은, 열원 유닛(330)과 저탕 탱크(340)를 접속하는 관이다. 탕 순환로(316)는, 저탕 탱크(340)와 탕 이용부(350)를 접속하는 관이다. 도 27에 있어서, 급수 라인(312), 출탕 라인(314) 및 탕 순환로(316)를 따른 화살표는, 물 또는 탕이 흐르는 방향을 나타낸다. 다음으로, 수수조(320), 열원 유닛(330), 저탕 탱크(340), 탕 이용부(350) 및 제어부(360)에 대해, 각각 설명한다.
(8-1) 수수조
수수조(320)는, 급탕 시스템(310)에 의해 사용되는 물을 저류하기 위한 조이다. 수수조(320)는, 상수도 등에 접속된다. 수수조(320)는, 급수 라인(312)을 통해, 열원 유닛(330)에 물을 공급한다. 수수조(320)의 급수 압력은, 40kPa~500kPa이다.
(8-2) 열원 유닛
열원 유닛(330)은, 실외에 설치된다. 열원 유닛(330)은, 수수조(320)로부터 급수 라인(312)을 통해 물의 공급을 받는다. 열원 유닛(330)은, 급수 라인(312)으로부터 취입된 물을 가열한다. 열원 유닛(330)은, 가열된 물인 탕을, 출탕 라인(314)을 통해 저탕 탱크(340)에 보낸다.
도 28은, 열원 유닛(330)의 개략 구성도이다. 도 29는, 급탕 시스템(310)의 블록도이다. 도 28 및 도 29에 나타나는 바와 같이, 열원 유닛(330)은, 주로, 수류로(331)와, 급수 펌프(332)와, 제2 열교환기(333)와, 냉매 순환 유로(334)와, 압축기(335)와, 팽창 밸브(336)와, 제1 열교환기(337)와, 출탕 온도 센서(338)를 갖고 있다. 수류로(331)는, 급수 펌프(332) 및 제2 열교환기(333)에 접속되어 있다. 냉매 순환 유로(334)는, 압축기(335), 팽창 밸브(336) 및 제1 열교환기(337)에 접속되어 있다. 도 28에 있어서, 수류로(331) 및 냉매 순환 유로(334)를 따른 화살표는, 물 또는 냉매가 흐르는 방향을 나타낸다. 다음으로, 열원 유닛(330)의 각 구성요소에 대해 설명한다.
(8-2-1) 수류로
수류로(331)는, 급수 라인(312)으로부터 취입된 물이 흐르는 관이다. 수류로(331)는, 제1 수배관(331a)과, 제2 수배관(331b)과, 제3 수배관(331c)으로 구성된다. 제1 수배관(331a)은, 급수 라인(312)에 접속되며, 또한, 급수 펌프(332)의 흡입구에 접속된다. 제2 수배관(331b)은, 급수 펌프(332)의 토출구에 접속되며, 또한, 제2 열교환기(333)의 수관(333a)에 접속된다. 제3 수배관(331c)은, 제2 열교환기(333)의 수관(333a)에 접속되며, 또한, 출탕 라인(314)에 접속된다. 제3 수배관(331c)은, 출탕 라인(314)과의 접속부의 근방에 있어서, 제3 수배관(331c)을 흐르는 물의 온도를 측정하기 위한 출탕 온도 센서(338)가 장착되어 있다.
(8-2-2) 급탕 펌프
급수 펌프(332)는, 용량 가변 펌프이며, 수류로(331)를 흐르는 물의 양을 조절할 수 있다. 수류로(331)를 흐르는 물은, 급수 라인(312)으로부터 공급되고, 급수 펌프(332) 및 제2 열교환기(333)를 통과하여, 출탕 라인(314)에 공급된다.
(8-2-3) 제2 열교환기
제2 열교환기(333)는, 수류로(331)를 흐르는 물이 통과하는 수관(333a)과, 냉매 순환 유로(334)를 흐르는 냉매가 통과하는 냉매관(333b)을 갖는다. 제2 열교환기(333)는, 예를 들면, 수관(333a)의 외주에 냉매관(333b)이 나선 형상으로 감기며, 또한, 수관(333a)의 내부에 홈이 형성되어 있는 구성을 갖는 토네이도식 열교환기이다. 제2 열교환기(333)에서는, 수관(333a)을 흐르는 저온의 물과, 냉매관(333b)을 흐르는 고온 고압의 냉매 사이에서 열교환이 행해진다. 제2 열교환기(333)의 수관(333a)을 흐르는 저온의 물은, 제2 열교환기(333)의 냉매관(333b)을 흐르는 고온의 냉매와 열교환이 행해져 가열된다. 이로 인해, 급수 라인(312)으로부터 공급된 물은, 제2 열교환기(333)에서 가열되어, 탕으로서 출탕 라인(314)에 공급된다.
(8-2-4) 냉매 순환 유로
냉매 순환 유로(334)는, 제2 열교환기(333)에 있어서 물과 열교환되는 냉매가 순환하는 관이다. 본 실시형태에서는, 냉매 순환 유로(334)에는, 증기 압축식 냉동 사이클을 행하기 위한 냉매가 충전되어 있다. 당해 냉매는, 1,2-디플루오로에틸렌을 포함하는 혼합 냉매이며, 상술한 냉매 A~E 중 어느 하나를 이용할 수 있다.
도 28에 나타나는 바와 같이, 냉매 순환 유로(334)는, 압축기(335)의 토출구와 제2 열교환기(333)의 냉매관(333b)을 연결하고, 제2 열교환기(333)의 냉매관(333b)과 팽창 밸브(336)를 연결하고, 팽창 밸브(336)와 제1 열교환기(337)를 연결하고, 제1 열교환기(337)와 압축기(335)의 흡입구를 연결한다. 제2 열교환기(333)는, 냉동 사이클에 있어서의 응축기로서의 기능을 갖는다. 제1 열교환기(337)는, 냉동 사이클에 있어서의 증발기로서의 기능을 갖는다.
(8-2-5) 압축기
압축기(335)는, 용량 가변 인버터 압축기이다. 압축기(335)는, 냉매 순환 유로(334)를 흐르는 저압의 가스 냉매를 흡입하여 압축한다. 압축기(335)에 있어서 압축된 고온 고압의 가스 냉매는, 압축기(335)로부터 토출되어, 제2 열교환기(333)의 냉매관(333b)에 보내진다. 제2 열교환기(333)에서는, 제2 열교환기(333)의 냉매관(333b)을 흐르는 고온 고압의 가스 냉매는, 제2 열교환기(333)의 수관(333a)을 흐르는 저온의 물과 열교환한다. 이로 인해, 제2 열교환기(333)에 있어서, 고온 고압의 가스 냉매는, 응축하여 고압의 액냉매가 된다.
(8-2-6) 팽창 밸브
팽창 밸브(336)는, 냉매 순환 유로(334)를 흐르는 냉매의 압력 및 유량을 조절하기 위한 전동 밸브이다. 제2 열교환기(333)의 냉매관(333b)에서 열교환된 고압의 액냉매는, 팽창 밸브(336)를 통과함으로써 감압되고, 저압의 기액 2상 상태의 냉매가 된다.
(8-2-7) 제1 열교환기
제1 열교환기(337)는, 예를 들면, 플레이트 핀 코일 열교환기이다. 제1 열교환기(337)의 근방에는, 팬(337a)이 설치되어 있다. 팬(337a)은, 제1 열교환기(337)에 대해 외기를 송풍하고, 제1 열교환기(337)에 있어서 냉매와 열교환된 외기를 배출한다. 제1 열교환기(337)에서는, 팽창 밸브(336)에서 감압된 저압의 기액 2상 상태의 냉매가, 팬(337a)에 의해 공급되는 외기와의 열교환에 의해 증발하여, 저압의 가스 냉매가 된다. 제1 열교환기(337)를 통과한 저압의 가스 냉매는, 압축기(335)에 보내진다.
(8-2-8) 출탕 온도 센서
출탕 온도 센서(338)는, 수류로(331)의 제3 수배관(331c)과 출탕 라인(314)의 접속부의 근방에 있어서, 제3 수배관(331c)에 장착되는 온도 센서이다. 출탕 온도 센서(338)는, 제2 열교환기(333)에 있어서 가열되어, 제3 수배관(331c)을 흐르는 물의 온도를 측정한다. 즉, 출탕 온도 센서(338)는, 열원 유닛(330)에 의해 공급되는 탕의 온도를 측정한다.
(8-3) 저탕 탱크
저탕 탱크(340)는, 열원 유닛(330)으로부터 출탕 라인(314)을 통해 공급되는 탕을 저장하기 위한 개방형 저탕 탱크이다. 저탕 탱크(340)는, 예를 들면, 스테인리스제 탱크, 및, FRP제 탱크이다. 저탕 탱크(340)에 저장된 탕은, 탕 순환로(316)를 통해 탕 이용부(350)에 공급된다. 탕 순환로(316)는, 도 27에 나타나는 바와 같이, 제1 탕배관(316a)과, 제2 탕배관(316b)으로 구성된다. 저탕 탱크(340)는, 내부에 저장된 탕을 제1 탕배관(316a)에 공급하고, 제1 탕배관(316a)을 통해 탕 이용부(350)에 탕을 보낸다. 탕 이용부(350)에서 이용되지 않았던 탕은, 제2 탕배관(316b)을 통해 저탕 탱크(340)에 되돌려진다. 즉, 저탕 탱크(340)에 저장된 탕의 일부는, 제1 탕배관(316a) 및 제2 탕배관(316b)을 흘러, 저탕 탱크(340)에 다시 되돌려진다.
또한, 도 27에 나타나는 바와 같이, 제1 탕배관(316a)에는, 급탕 펌프(351)가 장착되어 있다. 급탕 펌프(351)는, 저탕 탱크(340)에 저장된 탕을 탕 이용부(350)에 보내기 위한 가압 펌프이다. 급탕 펌프(351)는, 용량 가변이며, 탕 이용부(350)에 보내지는 탕의 양을 조절할 수 있다.
도 29에 나타나는 바와 같이, 저탕 탱크(340)는, 주로, 보온 히터(341)와, 수압 센서(342)와, 플로트 스위치(343)와, 저탕 온도 센서(344)를 갖고 있다. 다음으로, 저탕 탱크(340)의 각 구성요소에 대해 설명한다.
(8-3-1) 보온 히터
보온 히터(341)는, 저탕 탱크(340)에 저장되어 있는 탕의 온도를, 탕 이용부(350)에 있어서 탕으로서 이용 가능한 온도 이상으로 유지하기 위해서, 저탕 탱크(340)의 내부에 장착되는 히터이다. 저탕 탱크(340)는, 보온 히터(341)를 이용하여, 내부에 저장된 탕의 보온 운전을 행한다.
(8-3-2) 수압 센서
수압 센서(342)는, 저탕 탱크(340)에 저장되어 있는 탕의 잔량을 측정하기 위한 센서이다. 수압 센서(342)는, 저탕 탱크(340) 내부의 하부에 장착되고, 저탕 탱크(340) 내부의 탕에 의한 수압을 검출함으로써, 저탕 탱크(340)에 저장되어 있는 탕의 잔량 및 수위를 산출한다. 수압 센서(342)는, 예를 들면, 저탕 탱크(340)에 저장되어 있는 탕의 잔량이, 미리 설정되어 있는 목표 잔탕량 미만인지의 여부를 검출할 수 있다.
(8-3-3) 플로트 스위치
플로트 스위치(343)는, 저탕 탱크(340)에 저장되어 있는 탕의 수위에 따라 오르내리는 플로트를 이용하여, 저탕 탱크(340)에 저장되어 있는 탕의 잔량을 보조적으로 검출한다.
(8-3-4) 저탕 온도 센서
저탕 온도 센서(344)는, 탕 순환로(316)의 제1 탕배관(316a)과, 저탕 탱크(340)의 접속부의 근방에 있어서, 저탕 탱크(340)의 내부에 설치되어 있는 온도 센서이다. 저탕 온도 센서(344)는, 저탕 탱크(340)에 저장되어 있는 탕의 온도를 측정한다.
(8-4) 탕 이용부
탕 이용부(350)는, 부엌, 샤워기 및 수영장 등, 저탕 탱크(340)에 저장되어 있는 탕이 이용되는 장소이다. 저탕 탱크(340)에 저장되어 있는 탕은, 급탕 펌프(351)에 의해, 탕 순환로(316)의 제1 탕배관(316a)을 통해, 탕 이용부(350)에 공급된다. 탕 이용부(350)에서는, 제1 탕배관(316a)을 통해 공급된 탕 전부가 이용된다고는 할 수 없다. 탕 이용부(350)에서 이용되지 않았던 탕은, 탕 순환로(316)의 제2 탕배관(316b)을 통해, 저탕 탱크(340)에 되돌려진다.
(8-5) 제어부
제어부(360)는, 도 29에 나타나는 바와 같이, 급탕 시스템(310)의 구성요소에 접속되어 있다. 구체적으로는, 제어부(360)는, 급수 펌프(332), 압축기(335), 팽창 밸브(336), 팬(337a), 출탕 온도 센서(338), 보온 히터(341), 수압 센서(342), 플로트 스위치(343), 저탕 온도 센서(344) 및 급탕 펌프(351)에 접속되어 있다. 제어부(360)는, 예를 들면, 열원 유닛(330) 내부의 전장품 유닛(도시하지 않음)에 설치되어 있다.
제어부(360)는, 급탕 시스템(310)의 구성요소를 제어하기 위한 컴퓨터이다. 예를 들면, 제어부(360)는, 급수 펌프(332)의 회전수, 압축기(335)의 운전 주파수, 팽창 밸브(336)의 개도(開度), 팬(337a)의 회전수, 보온 히터(341)의 소비 전력 및 급탕 펌프(351)의 회전수를 제어하고, 출탕 온도 센서(338), 수압 센서(342), 플로트 스위치(343) 및 저탕 온도 센서(344)의 측정값을 취득한다.
또, 도 29에 나타나는 바와 같이, 제어부(360)는, 또한, 리모컨(370)과 접속되어 있다. 리모컨(370)은, 급탕 시스템(310)을 제어하기 위한 기기이다.
(8-6) 급탕 시스템의 특징
제3 실시형태에 따른 급탕 시스템에서는, 상술한 냉매 A~E 중 어느 하나를 이용하여, 열원 유닛(330)의 제2 열교환기(333)에 의해 물을 가열하고 있기 때문에, 효율이 높다.
이상, 본 개시의 실시형태를 설명했는데, 특허청구범위에 기재된 본 개시의 취지 및 범위로부터 일탈하는 일 없이, 형태나 상세의 다양한 변경이 가능한 것이 이해될 것이다.
1: 급탕 시스템(온수 제조 장치) 1a: 급탕 시스템(온수 제조 장치)
1b: 급탕 시스템(온수 제조 장치) 21: 압축기
22: 물 열교환기(제2 열교환기) 23: 팽창 밸브(팽창 기구)
24: 공기 열교환기(제1 열교환기)
30: 순환수 배관(순환 유로； 제2 순환 유로)
30b: 순환수 배관(제1 순환 유로) 35: 저탕 탱크(탱크)
38: 열교환부(제1 순환 유로의 일부) 60: 서브 순환수 배관(제1 순환 유로)
62: 서브 물 열교환기(제3 열교환기) 110: 물 순환 유로(제2 순환 유로)
112: 물 열교환기(제3 열교환기) 118: 유로(제3 유로)
211: 압축기 212: 방열기(제2 열교환기)
213: 팽창 밸브(팽창 기구) 214: 증발기(제2 열교환기)
231: 배관(제1 순환 유로) 240: 탱크
241: 유로(제2 유로)
241a: 급탕용 열교환기(제2 유로의 일부)
320: 수수조(급수원) 312: 급수 라인(유로)
314: 출탕 라인(유로) 331: 수류로(유로)
333: 제2 열교환기 335: 압축기
336: 팽창 밸브(팽창 기구) 337: 제1 열교환기
340: 저탕 탱크(탱크)

Claims (32)

  1. 적어도 1,2-디플루오로에틸렌(HFO-1132(E))을 포함하는 혼합 냉매를 이용한 온수 제조 장치로서,
    압축기(21, 211, 335)와,
    열원측 제1 열교환기(24, 214, 337)와,
    팽창 기구(23, 213, 336)와,
    이용측 제2 열교환기(22, 212, 216, 333)
    를 구비하고,
    상기 제2 열교환기(22, 212, 216, 333)는, 그 내부를 흐르는 상기 혼합 냉매와, 제1 물 사이에서 열교환을 시켜, 상기 제1 물을 가열하고,
    상기 혼합 냉매는,
    제1 냉매, 제2 냉매, 제3 냉매, 제4 냉매, 또는, 제5 냉매이며,
    HFO-1132(E), R32 및 R1234yf를 포함하고,
    HFO-1132(E), R32 및 R1234yf의 합계가, 냉매 전체에 대해 99.5질량% 이상이고,
    상기 제1 냉매는,
    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 I (72.0, 0.0, 28.0),
    점 J (48.5, 18.3, 33.2),
    점 N (27.7, 18.2, 54.1) 및
    점 E (58.3, 0.0, 41.7)
    의 4점을 각각 잇는 선분 IJ, JN, NE, 및 EI로 둘러싸이는 도형의 범위 내 또는 상기 선분 상에 있고(단, 선분 EI 상에 있는 점은 제외한다),
    상기 선분 IJ는,
    좌표 (0.0236y2-1.7616y+72.0, y, -0.0236y2+0.7616y+28.0)
    으로 나타내어지고,
    상기 선분 NE는,
    좌표 (0.012y2-1.9003y+58.3, y, -0.012y2+0.9003y+41.7)
    로 나타내어지고, 또한
    상기 선분 JN 및 EI가 직선이고,
    상기 제2 냉매는,
    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 M (52.6, 0.0, 47.4),
    점 M' (39.2, 5.0, 55.8),
    점 N (27.7, 18.2, 54.1),
    점 V (11.0, 18.1, 70.9) 및
    점 G (39.6, 0.0, 60.4)
    의 5점을 각각 잇는 선분 MM', M'N, NV, VG, 및 GM으로 둘러싸이는 도형의 범위 내 또는 상기 선분 상에 있고(단, 선분 GM 상에 있는 점은 제외한다),
    상기 선분 MM'는,
    좌표 (0.132y2-3.34y+52.6, y, -0.132y2+2.34y+47.4)
    로 나타내어지고,
    상기 선분 M'N은,
    좌표 (0.0596y2-2.2541y+48.98, y, -0.0596y2+1.2541y+51.02)
    으로 나타내어지고,
    상기 선분 VG는,
    좌표 (0.0123y2-1.8033y+39.6, y, -0.0123y2+0.8033y+60.4)
    로 나타내어지고, 또한
    상기 선분 NV 및 GM이 직선이고,
    상기 제3 냉매는,
    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 O (22.6, 36.8, 40.6),
    점 N (27.7, 18.2, 54.1) 및
    점 U (3.9, 36.7, 59.4)
    의 3점을 각각 잇는 선분 ON, NU 및 UO로 둘러싸이는 도형의 범위 내 또는 상기 선분 상에 있고,
    상기 선분 ON은,
    좌표 (0.0072y2-0.6701y+37.512, y, -0.0072y2-0.3299y+62.488)
    로 나타내어지고,
    상기 선분 NU는,
    좌표 (0.0083y2-1.7403y+56.635, y, -0.0083y2+0.7403y+43.365)
    로 나타내어지고, 또한
    상기 선분 UO가 직선이고,
    상기 제4 냉매는,
    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 Q (44.6, 23.0, 32.4),
    점 R (25.5, 36.8, 37.7),
    점 T (8.6, 51.6, 39.8),
    점 L (28.9, 51.7, 19.4) 및
    점 K (35.6, 36.8, 27.6)
    의 5점을 각각 잇는 선분 QR, RT, TL, LK 및 KQ로 둘러싸이는 도형의 범위 내 또는 상기 선분 상에 있고,
    상기 선분 QR은,
    좌표 (0.0099y2-1.975y+84.765, y, -0.0099y2+0.975y+15.235)
    로 나타내어지고,
    상기 선분 RT는,
    좌표 (0.0082y2-1.8683y+83.126, y, -0.0082y2+0.8683y+16.874)
    로 나타내어지고,
    상기 선분 LK는,
    좌표 (0.0049y2-0.8842y+61.488, y, -0.0049y2-0.1158y+38.512)
    로 나타내어지고,
    상기 선분 KQ는,
    좌표 (0.0095y2-1.2222y+67.676, y, -0.0095y2+0.2222y+32.324)
    로 나타내어지고, 또한
    상기 선분 TL이 직선이고,
    상기 제5 냉매는,
    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 P (20.5, 51.7, 27.8),
    점 S (21.9, 39.7, 38.4) 및
    점 T (8.6, 51.6, 39.8)
    의 3점을 각각 잇는 선분 PS, ST 및 TP로 둘러싸이는 도형의 범위 내 또는 상기 선분 상에 있고,
    상기 선분 PS는,
    좌표 (0.0064y2-0.7103y+40.1, y, -0.0064y2-0.2897y+59.9)
    로 나타내어지고,
    상기 선분 ST는,
    좌표 (0.0082y2-1.8683y+83.126, y, -0.0082y2+0.8683y+16.874)
    로 나타내어지고, 또한
    상기 선분 TP가 직선인, 온수 제조 장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    탱크(35)와,
    상기 탱크(35)와 상기 제2 열교환기(22) 사이에서 상기 제1 물을 순환시키는 순환 유로(30)
    를 추가로 구비하는, 온수 제조 장치(1).
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 제2 열교환기(22)에 의해 가열된 상기 제1 물을 순환시키는 제1 순환 유로(60)와,
    상기 제1 순환 유로(60)와는 별도의 제2 순환 유로(30)와,
    상기 제1 순환 유로(60)를 흐르는 상기 제1 물과, 상기 제2 순환 유로(30)를 흐르는 제2 물 사이에서 열교환을 시켜, 상기 제2 순환 유로(30)를 흐르는 상기 제2 물을 가열하는 제3 열교환기(62)와,
    상기 제3 열교환기(62)에 의해 가열된 상기 제2 물을 저장하는 탱크(35)
    를 추가로 구비하는, 온수 제조 장치(1a).
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 제2 열교환기(22)에 의해 가열된 상기 제1 물을 순환시키는 제1 순환 유로(30b)와,
    탱크(35)
    를 추가로 구비하고,
    상기 제1 순환 유로(30b)의 일부(38)는, 상기 탱크(35) 안에 배치되며, 상기 제1 순환 유로(30b)를 흐르는 상기 제1 물과, 상기 탱크(35) 안의 제2 물 사이에서 열교환을 시켜, 상기 탱크(35) 안의 상기 제2 물을 가열하는, 온수 제조 장치(1b).
  5. 청구항 1에 있어서,
    탱크(240)와,
    상기 제2 열교환기(212)와 상기 탱크(240) 사이에서 상기 제1 물을 순환시키는 제1 순환 유로(231)와,
    제3 열교환기(112)와,
    상기 제3 열교환기(112)와 상기 탱크(240) 사이에서 상기 제1 물을 순환시키는 제2 순환 유로(110)와,
    상기 제1 순환 유로(231) 및 상기 제2 순환 유로(110)와는 별도의 제3 유로(118)
    를 추가로 구비하고,
    상기 제3 열교환기(112)는, 상기 탱크로부터 흘러오는 상기 제1 물과 상기 제3 유로(118)를 흐르는 제3 물 사이에서 열교환을 시켜, 상기 제3 유로(118)를 흐르는 상기 제3 물을 가열하는, 온수 제조 장치.
  6. 청구항 1에 있어서,
    탱크(240)와,
    상기 탱크(240)와 상기 제2 열교환기(212) 사이에서 상기 제1 물을 순환시키는 제1 순환 유로(231)와,
    상기 제1 순환 유로(231)와는 별도의 제2 유로(241)
    를 추가로 구비하고,
    상기 제2 유로(241)의 일부(241a)는, 상기 탱크(240) 안에 배치되며, 상기 탱크(240) 안의 상기 제1 물과, 상기 제2 유로(241)를 흐르는 제2 물 사이에서 열교환을 시켜, 상기 제2 유로(241)를 흐르는 상기 제2 물을 가열하는, 온수 제조 장치.
  7. 청구항 1에 있어서,
    상기 제1 물을 저장하는 탱크(240)와,
    일부(241a)가 상기 탱크(240) 안에 배치되며, 제2 물이 흐르는 유로(241)
    를 추가로 구비하고,
    상기 제2 열교환기(216)는, 상기 탱크(240) 안에 있어서, 상기 탱크(240)에 저장되어 있는 상기 제1 물을 가열하고,
    상기 탱크(240)에 저장되어 있는 상기 제1 물은, 상기 유로(241)를 흐르는 상기 제2 물을 가열하는, 온수 제조 장치.
  8. 청구항 1에 있어서,
    탱크(340)와,
    급수원(320)으로부터 상기 탱크(340)로 상기 제1 물을 흐르게 하는 유로(312, 331, 314)
    를 추가로 구비하고,
    상기 제2 열교환기(333)는, 상기 유로(331)를 흐르는 상기 제1 물을 가열하는, 온수 제조 장치.
  9. 청구항 1 내지 청구항 8 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제2 열교환기(212)와는 별도의, 이용측 제4 열교환기(22a)와,
    냉방 또는 난방용의 제4 물이 흐르는 제4 순환 유로(190)
    를 추가로 구비하고,
    상기 제4 열교환기(22a)는, 그 내부를 흐르는 상기 혼합 냉매와, 상기 제4 순환 유로(190)를 흐르는 상기 제4 물 사이에서 열교환을 시켜, 상기 제4 물을 냉각 또는 가열하는, 온수 제조 장치(1b).
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