JPH0239556B2 - - Google Patents
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- JPH0239556B2 JPH0239556B2 JP56018441A JP1844181A JPH0239556B2 JP H0239556 B2 JPH0239556 B2 JP H0239556B2 JP 56018441 A JP56018441 A JP 56018441A JP 1844181 A JP1844181 A JP 1844181A JP H0239556 B2 JPH0239556 B2 JP H0239556B2
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- JP
- Japan
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- ether
- refrigerant
- composition according
- alcohol
- absorbent
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- Sorption Type Refrigeration Machines (AREA)
- Physical Or Chemical Processes And Apparatus (AREA)
Description
この発明は冷媒と吸収剤とからなる吸収冷凍機
用組成物に関するものである。
従来、最も広く用いられている吸収冷凍機用組
成物は、水又はメタノールハロゲン化リチウム系
である。水、メタノールは蒸発潜熱が大きくかつ
成績係数(COP)を大きくできるという利点を
有する。しかし吸収剤としてハロゲン化リチウム
類を用いると、その組成物は一般に高粘度であ
り、金属腐蝕性及び晶析性がある。また凝縮器及
び吸収器の冷却は水冷式とする必要がある。
またアンモニアー水系も用いられているが、ア
ンモニアはメタノール以上の蒸発潜熱を有し有利
であるものの、作動時の圧力が高いことは不利で
あり、アンモニアの毒性のために吸収冷凍機普及
の障害となつている。
ハロゲン化メタン―ジメチルホルムアミド系も
用いられているが、その成績係数(COP)が低
い。
さらにハロゲン化メタン―テトラエチレングリ
コールジメチルエーテル系は作動時の圧力が高
い。
この外、ハロゲン化メタン―フラン誘導体系
(米国特許第4072027号及び同第4172043号)も知
られている。
しかしながら、これらの組成物を含む公知の吸
収冷凍機用組成物には、性能上満足しうるものは
まだ見出されていない。
このような状況において、この発明は、吸収冷
凍機用組成物として、後述するような多くの利点
を有する新規な組成物を提供するものである。
すなわちこの発明によれば、2〜10の炭素原子
を有しかつ常温で液体であり、加熱時に常圧又は
減圧下で蒸気となりうる弗素化アルコールの冷媒
の少なくとも1種と、該冷媒よりも高い常圧沸点
を有しかつ該冷媒を吸収しうる吸収剤の少なくと
も1種からなる吸収冷凍機用組成物が提供され
る。
この発明の組成物の中の弗素化アルコールとし
ては、下記一般式()、()及び()で表わ
される弗素化第1、2及び第3のアルコールが挙
げられる。
すなわち、下記式()、()又は():
(式中、基R1―CH2―、
The present invention relates to a composition for an absorption refrigerator comprising a refrigerant and an absorbent. Conventionally, the most widely used composition for absorption refrigerators is a water or methanol lithium halide based composition. Water and methanol have the advantage of having a large latent heat of vaporization and a large coefficient of performance (COP). However, when lithium halides are used as absorbents, the compositions are generally highly viscous, corrosive to metals, and prone to crystallization. In addition, the condenser and absorber must be cooled by water. Aqueous ammonia systems are also used, but although ammonia has the advantage of having a latent heat of vaporization greater than that of methanol, it has the disadvantage of high pressure during operation, and the toxicity of ammonia has hindered the spread of absorption refrigerators. It's summery. Halogenated methane-dimethylformamide systems have also been used, but their coefficient of performance (COP) is low. Furthermore, the halogenated methane-tetraethylene glycol dimethyl ether system requires high pressure during operation. In addition, halogenated methane-furan derivative systems (US Pat. Nos. 4,072,027 and 4,172,043) are also known. However, none of the known compositions for absorption refrigerators containing these compositions has been found to be satisfactory in terms of performance. Under these circumstances, the present invention provides a novel composition for absorption refrigerators that has many advantages as described below. That is, according to the present invention, at least one fluorinated alcohol refrigerant having 2 to 10 carbon atoms, which is liquid at room temperature and can become a vapor under normal pressure or reduced pressure when heated, and There is provided a composition for an absorption refrigerator comprising at least one type of absorbent having a normal pressure boiling point and capable of absorbing the refrigerant. Examples of the fluorinated alcohol in the composition of the present invention include fluorinated primary, secondary, and tertiary alcohols represented by the following general formulas (), (), and (). That is, the following formula (), () or (): (In the formula, the group R 1 —CH 2 —,
【式】及び[Formula] and
で表されるポリエチレングリコールジアルキルエ
ーテルがある。具体的には、ジエチレングリコー
ルジメチルエーテル、ジエチレングリコールジエ
チルエーテル、ジエチレングリコールジプロピル
エーテル、トリエチレングリコールジメチルエー
テル、トリエチレングリコールジエチルエーテ
ル、トリエチレングリコールジプロピルエーテ
ル、テトラエチレングリコールジプロピルエーテ
ルが挙げられる。
環状エーテル類としては、フラン誘導体、例え
ば米国特許第4072027号明細書記載のもの(テト
ラヒドロフルフリルアルコール、エチルテトラヒ
ドロフルフリルエーテルなど)が挙げられる。
ポリオール類としては、グリコール類、ポリ
C2〜3アルキレングリコール類及び3価以上のポ
リオール類が挙げられる。
すなわち、グリコール類としては、C2〜6アル
キレングリコール類、例えばエチレングリコー
ル、プロピレングリコールなどなどがある。ポリ
C2〜3アルキレングリコール類としては、式
():
H(OCH2CH2)nOH ()
(式中nは2〜5の整数)
で表される例えばジエチレングリコール、トリエ
チレングリコールなどがある。3価以上のポリオ
ール類としては、例えばグリセリン、トリメチロ
ールプロパン、ヘキサントリオールなどやこれら
のC2〜3アルキレンオキシド付加物(例えば付加
モル数は1〜12モル)が挙げられる。
エステル類にはカルボン酸エステル、リン酸エ
ステル、ホウ酸エステルが含まれる。
カルボン酸エステルにおけるカルボン酸成分と
しては次のものが挙げられる。
すなわちC1〜3(但しカルボキシル基の炭素原子
を除く)の脂肪族、脂環式又は芳香族のモノ又は
ポリカルボン酸があり、具体的には酢酸、プロピ
オン酸、酪酸、蓚酸、マロン酸、アジピン酸、テ
トラヒドロフタル酸、フタル酸などである。また
C1〜8(但しカルボキシル基の炭素原子を除く)の
オキシカルボン酸、具体的にはグリコール酸、乳
酸、クエン酸、酒石酸などが挙げられる。
これらカルボン酸とエステルを構成するヒドロ
キシ基含有化合物としては、C1〜6の脂肪族、脂
環式又は芳香族アルコール、具体的にはメタノー
ル、エタノール、プロパノール、プタノール、ア
ミルアルコール、シクロヘキサノール、ベンジル
アルコールなど;又は前記グリコールモノアルキ
ルエーテルもしくは前記ポリオール類が挙げられ
る。これらカルボン酸とヒドロキシ化合物とによ
るエステルの具体例としては、マロン酸ジメチ
ル、蓚酸ジメチルのごときジカルボン酸の低級ア
ルコールエステル;酢酸アミル、プロピオン酸ブ
チルのごときモノカルボン酸エステル;エチレン
グリコールモノメチルエーテルアセテート、エチ
レングリコールモノエチルエーテルアセテート、
ジエチレングリコールモノエチルアセテートのご
ときモノカルボン酸のグリコールモノアルキルエ
ーテルのエステルが挙げられる。この外に、環状
エステル例えばC3〜6のラクトンのブチロラクト
ンなどがある。
リン酸エステルとしては、上記ヒドロキシ基含
有化合物又はフエノール類とリン酸、ポリリン酸
などのリン含有酸とのエステル、例えばトリエチ
ルホスフエート、トリブチルホスフエート、トリ
フエニルホスフエート、トリクレジルホスフエー
トなど;リン酸もしくはポリリン酸エチレンオキ
シド付加物(付加モル類は例えば3〜12モル)が
挙げられる。
ホウ酸エステルとしては、上記ヒドロキシ基含
有化合物のホウ酸エステル、例えばホウ酸トリエ
ステル、具体的にはグリコールエーテルトリホウ
酸エステルが挙げられる。
アミド類としては、式():
(式中、R9,R10V及びR11は炭素原子又はC1〜10
アルキル基、フエニル基)で表されるアミド化合
物、例えばジメチルホルムアミド、ジメチルアセ
トアミド、ジエチルホルムアミド、ホルムアミ
ド、アセトアミド、アセタニリドなど;環状アミ
ド例えばC3以上好ましくはC4〜12のラクタム類具
体的にはピロリドン、カプロラクタム、カプリラ
クタム、ラウロラクタムなど;これらラクタムの
C1〜4アルキル置換体、具体的にはN―メチル―
2―ピロリドン、N―エチル―2―ピロリドンな
ど;及び前記ラクタムのC2〜3アルキレン付加物
(付加モル数、1〜10モル)が挙げられる。
アミン類としては、C6以上好ましくはC7〜15の
脂肪族モノアミン、例えばヘプチルアミンのごと
き第一アミン、ジヘキシルアミンのごとき第二ア
ミン、トリオクチルアミンのごとき第三アミン;
脂肪族ポリアミン類の例えばアルキレンジアミ
ン、具体的にはトリメチレンジアミン、ヘキサメ
チレンジアミンなど;ポリアルキレンポリアミン
類、例えば重合度2〜6のポリエチレンポリアミ
ンのトリエチレンテトラミンなど;シクロヘキシ
ルアミン、ジシクロヘキシルアミン、イソホロン
ジアミン、ジシクロヘキシルメタンジアミンのご
とき脂環式アミン;ベンジルアミン、ジベンジル
アミン、キシレンジアミンなどのごとき芳香族ア
ミン;モルホリン類、アミノチアゾール類、イミ
ダゾール類、ピペリジン類、ピラゾール類、ピラ
ゾリン類、ピペラジン類、ピロリジン類、インド
ール類、キノリン類などのごとき複素環アミン;
及びこれらのアミンのヒドロキシアルキル置換体
もしくはC2〜3アルキレンオキシド付加物(付加
モル数1〜10)、例えばジエチルアミノエタノー
ル、モルホリンモノエチレンオキシドなど;並び
にアルカノールアミン類、例えばモノー、ジー又
はトリーのエタノールアミン、プロパノールアミ
ン、ブタノールアミンもしくはジエチルアミノエ
タノールなどが挙げられる。
イミド類としては、C4〜10のジカルボン酸イミ
ドのマレイン酸、コハク酸イミドなど並びにこれ
らイミドのN―C1〜4アルキル置換体、アミノ
(C2〜6アルキル)置換体、C2〜4ヒドロキシアル
キル置換体が挙げられる。
ケトン類としては、シクロヘキサノン、イソホ
ロンアセチルアセトン、アセトニトリルアセトン
など;アルデヒド類としては、C6〜12のアルデヒ
ド、例えばヘプトアルデヒドなど;ニトリル系と
しては、C5〜12のニトリル、例えばバレロニトリ
ルなどがそれぞれ挙げられる。
上記吸収剤について、冷媒の2,2,2―トリ
フルオロ―エタノールに対する吸収能が大きいも
のから順に示すと、アミド(環状アミドを含む)、
リン酸エステル、エーテル及びポリオール、アル
カノールアミン、ケトン、ホウ酸エステル、カル
ボン酸エステル、アルデヒド、アミンの順であ
る。一方熱安定性の順位はエーテル及びポリオー
ル、環状アミド、アルカノールアミン、カルボン
酸エステルとなる。これらの性質からみて、この
発明に用いられる吸収剤として適切なものはエー
テル類特にグリコールエーテル類及び環状アミド
である。グリコールエーテルの中で好ましいのは
式()で表されるポリエチレングリコールモノ
アルキルエーテル類である。また環状アミドの中
で好ましいのはN―アルキル―2―ピロリドン特
にN―メチル―2―ピロリドンである。
この発明の組物において、冷媒の弗素化アルコ
ール及び吸収剤の含有量は特に臨界的ではなく広
範囲に変えることができる。すなわち組成物の重
量に基づいて、冷媒の弗素化アルコールが通常5
〜60重量%好ましくは10〜50重量%、また吸収剤
が通常40〜95重量%好ましくは50〜90重量%の組
成物が用いられる。
上記吸収剤(特にエーテル類、ポリオール類)
を使用する場合、これに有機アミンを添加すると
金属(鉄類)に対する腐蝕抑制効果が得られる。
特に沸点150℃以下の有機アミンを用いると発生
器より蒸発した弗素化アルコール中にこのアミン
が混入して発生器から蒸生器に至るまでの装置の
金属にも腐蝕抑制効果が得られる。さらにこのア
ミンの添加によつて脱気条件が緩和され、脱気不
充分な状態では蒸気圧変化が著しく冷凍機として
作動しにくいというような欠点を改善できる。併
用する有機アミンとしては、沸点が150℃以下特
に50〜130℃のものが好ましい。このようなアミ
ンには、前記吸収剤として用いられるアミン類
(冷媒の沸点より50℃以上高い沸点を有するもの)
のうち沸点150℃以下のもの、およびそれよりも
低沸点のアミン類が含まれる。適当なアミン類の
具体例としては脂肪族アミン類たとえばC1〜6脂
肪族第1アミン(メチルアミン、エチルアミン、
プロピルアミン、ブチルアミン、アミルアミンな
どのアルキルアミン及び3―メトキシプロピルア
ミン、3―エトキシプロピルアミンなどのアルコ
キシアルキルアミン);C2〜7脂肪族第2アミン
(ジメチルアミン、ジエチルアミン、ジプロピル
アミンなど);C3〜7脂肪族第3アミン(トリメチ
ルアミン、トリエチルアミンなど);脂環式アミ
ン例えばシクロヘキシルアミン;及び複素環式ア
ミン例えばモルホリンが挙げられる。これら有機
アミンの使用量はその沸点により異なるが、吸収
剤の重量に基づいて通常0.05〜10重量%好ましく
は0.1〜5重量%である。低沸点アミン(例えば
沸点100℃以下)の場合は少量(例えば0.05〜1
重量%)で良いが、高沸点のもの(例えば沸点
100〜150℃)では比較的多量(例えば1〜5重量
%)に用いるのが好ましい。吸収剤としてのアミ
ンを用いる場合は上記よりも多量(5〜100重量
%)に用いることができる。
また本発明の組成物中に水を添加することがで
きる。水の添加は炭素鋼に対する腐蝕の防止に効
果があり、添加量は組成物の重量に基づいて0.08
〜0.5重量%程度が好ましい。
この発明の組成物には、必要により熱安定性、
腐蝕防止性を向上させるため安定化剤、腐蝕防止
剤などの添加剤を含有させることができる。この
ような添加剤としてはベンゾトリアゾール、メル
カプトベンゾトリアゾール、ヒンダードフエノー
ル(2,6―ジ―t―ブチルフエノールなど)な
どのような酸化防止剤;ホスフアイト類(米国特
許第4072027号および同3459660号明細書記載のも
の);酸化銅(米国特許第2582306号明細書記載の
もの)が挙げられる。これらの添加剤の量は組成
物の重量に基づいて通常5重量%以下好ましくは
0.01〜2重量%である。
また、他の観点からみてこの発明は、揮発性冷
媒及び吸収剤を用いる吸収冷凍システムにおい
て、2〜10の炭素原子を有しかつ常温で液体であ
り、加熱時に常圧又は減圧下で蒸気となりうる弗
素化アルコールの冷媒の少なくとも1種と、該冷
媒よりも高い常圧沸点を有し、かつ該冷媒を吸収
しうる吸収剤の少なくとも1種を用いる吸収冷凍
システムを提供するものである。
この発明の組成物を用いて冷媒を行うに当り使
用される吸収冷凍機としては通常のものが使用で
きる。
吸収冷凍機は一般に第1図に示すような基本回
路構成を有し、1は冷媒を吸収して稀釈された吸
収液(吸収剤が冷媒を吸収して生成した組成物)
から冷媒を加熱分離する発生器、2は該発生器1
から流入する気状冷媒を冷却して液状冷媒にする
凝縮器、(3)は該凝縮器2の液冷媒を減圧器4で減
圧し低圧条件下で散布することにより気化させて
所望の冷却機能を得る蒸発器、5は蒸発器3で気
化した冷媒を吸収液で吸収することにより蒸発器
3における連続した冷却運動を可能にする吸収
器、6は発生器1において、冷媒が分離されて吸
収器5に送られる吸収剤濃度の高い吸収液(濃
液)と、吸収器5から発生器(1)に戻る吸収剤濃度
の低い吸収液(稀液)との熱交換をする熱交換
器、7は吸収液の循環ポンプ、8,9は夫々、冷
媒と吸収剤とが共沸する場合に冷媒と吸収剤との
分離を行うアナライザおよび精留器である。
上記のごとき弗素化アルコールを冷媒として用
いる吸収冷凍機における冷凍サイクルは、稀液
(吸収剤濃度の低い吸収液)中から冷媒蒸気の発
生、冷媒蒸気の凝縮液化、減圧、液化冷媒の蒸発
(気化)、濃液(吸収剤濃度の高い吸収液)への冷
媒蒸気の吸収等の過程の繰り返しによつて達成さ
れる。
上記の濃液と稀液の濃度は用いる吸収剤の種類
に応じて、さらにまた、運転条件、すなわち稀液
の加熱温度(発生器の温度)、冷媒液体の蒸発温
度(蒸発器内の温度)、冷媒の吸収温度(吸収器
内の温度)に応じて任意に設定される。
上記のごときこの発明の吸収冷凍機用組成物を
用いれば、後述の実施例によつて詳述するように
次のような利点がある。
(1) 組成物に共沸せず、また吸収剤は、冷媒より
50℃以上高い常圧沸点を有するものを用いるの
で、吸収冷凍機にアナライザ及び精留器が不要
である。
(2) 低圧で稼動しうるので機内からの液やガスの
漏出の危険がなく、装の強度の軽減並びに保守
管理の簡素化が可能である。
(3) 蒸気圧降下率が高い。
(4) 組成物が低粘度なので循環動力が軽減され
る。
(5) 組成物が晶析性を有しないので循環動力が軽
減されると共に伝熱抵抗が小さくなる。又寒冷
地でも使用できる。
(6) 組成物の鉄類に対する腐蝕性が小さい。
(7) 組成物に毒性がない。
また、弗素化アルコールとして特に沸点120℃
以下の弗素化アルコールを用いた場合には、前記
の利点の外にさらに以下の利点も有する。
(1) 組成物から冷媒を分離する場合の温度がさほ
ど高温でない。
(2) 冷媒を凝縮させる際の温度がさほど低温でな
い(40゜〜60℃)ので、凝縮器及び吸収器にお
ける冷却は空冷で充分である。
(3) 高い成績係数(COP)が得られる。
従つてこのような弗素化アルコールを冷媒とし
て用いた場合、発生器(1)における加熱温度がさ程
に高い度でなくとも吸収液から冷媒が分離され、
凝縮器2における冷却温度がさ程に低い温度でな
くとも冷媒が凝縮され液化することができる。例
えば、発生器(1)におい必要とされる加熱温度が80
〜200℃特に80〜120℃で吸収液から冷媒が分離さ
れるなら太陽熱を熱源とし比較的容易に発生器の
駆動が可能となる。ま凝縮温度が40〜60℃で冷媒
が液化できるため、空冷の凝縮器でも充分に凝縮
器として機能し、さらにこの液化された冷媒が40
〜60℃で吸収器において吸収されるので、吸収器
における冷却器も空冷式で充分である。かような
条件を満足しつつ、冷媒の気化温度を5〜10℃に
できてかつ冷媒の蒸発潜熱が大きく毒性が少ない
ため、空冷式吸収冷凍機の利用範囲を著しく増大
させることができる。
この発明の吸収冷凍機用組物は空冷式にも水冷
にも適用でき、これを用いた冷凍システムには家
庭用、ビル、工場などの冷暖房、空調機器など
種々の用途に用いることができる。
次いで、実施例によつてこの発明を説明するが
この発明を限定するものではない。
実施例 1
2,2,2―トリフルオロ―1―エタノール
(以下TFEとする)の濃度が30重量%で、下記表
―1に示した各種吸収剤の有機化合物が70重量%
の組成物中でのTFEの還流沸点を測定し表―1
に示した。表―1より明らかなように、アミン
系、アルカノールアミン系、アミド系、エーテル
系、エステル系、リン酸エステル系、ホウ酸エス
テル系、ケトン系、アルデヒド系などの化合物が
TFEと錯体を形成し、著しくTFEの沸点を上昇
させていることが分かる。換言すれば錯体生成に
より、これら化合物は著しく優れたTFE吸収能
を有することを示している。なお、この沸点上昇
は共沸によるものではなく錯体形成によるもので
あることを確認した。
There is a polyethylene glycol dialkyl ether represented by Specific examples include diethylene glycol dimethyl ether, diethylene glycol diethyl ether, diethylene glycol dipropyl ether, triethylene glycol dimethyl ether, triethylene glycol diethyl ether, triethylene glycol dipropyl ether, and tetraethylene glycol dipropyl ether. Examples of the cyclic ethers include furan derivatives such as those described in US Pat. No. 4,072,027 (tetrahydrofurfuryl alcohol, ethyltetrahydrofurfuryl ether, etc.). Examples of polyols include glycols and polyols.
Examples include C2-3 alkylene glycols and polyols having a valence of 3 or more. That is, examples of glycols include C2-6 alkylene glycols, such as ethylene glycol and propylene glycol . Poly
Examples of C2-3 alkylene glycols include diethylene glycol, triethylene glycol , and the like represented by the formula (): H( OCH2CH2 )nOH () (wherein n is an integer of 2 to 5). Examples of trivalent or higher polyols include glycerin, trimethylolpropane, hexanetriol, etc., and C2-3 alkylene oxide adducts of these (for example, the number of moles added is 1 to 12 moles). Esters include carboxylic acid esters, phosphoric acid esters, and boric acid esters. Examples of the carboxylic acid component in the carboxylic acid ester include the following. That is, there are aliphatic, alicyclic or aromatic mono- or polycarboxylic acids having C 1 to 3 (excluding the carbon atoms of the carboxyl group), specifically acetic acid, propionic acid, butyric acid, oxalic acid, malonic acid, These include adipic acid, tetrahydrophthalic acid, and phthalic acid. Also
Examples include C 1 to 8 (excluding carbon atoms of carboxyl group) oxycarboxylic acids, specifically glycolic acid, lactic acid, citric acid, tartaric acid, and the like. Hydroxy group-containing compounds constituting these carboxylic acids and esters include C 1 to 6 aliphatic, alicyclic, or aromatic alcohols, specifically methanol, ethanol, propanol, butanol, amyl alcohol, cyclohexanol, and benzyl. Alcohol, etc.; or the above-mentioned glycol monoalkyl ethers or the above-mentioned polyols. Specific examples of esters of these carboxylic acids and hydroxy compounds include lower alcohol esters of dicarboxylic acids such as dimethyl malonate and dimethyl oxalate; monocarboxylic acid esters such as amyl acetate and butyl propionate; ethylene glycol monomethyl ether acetate, and ethylene glycol monomethyl ether acetate. glycol monoethyl ether acetate,
Mention may be made of esters of glycol monoalkyl ethers of monocarboxylic acids such as diethylene glycol monoethyl acetate. In addition to these, there are cyclic esters such as the C3-6 lactone butyrolactone. Examples of phosphoric acid esters include esters of the above-mentioned hydroxy group-containing compounds or phenols and phosphorus-containing acids such as phosphoric acid and polyphosphoric acid, such as triethyl phosphate, tributyl phosphate, triphenyl phosphate, and tricresyl phosphate; Examples include phosphoric acid or polyphosphoric acid ethylene oxide adducts (additional moles are, for example, 3 to 12 moles). Examples of boric acid esters include boric acid esters of the above-mentioned hydroxy group-containing compounds, such as boric triesters, specifically glycol ether triborates. Amides include the formula (): (In the formula, R 9 , R 10 V and R 11 are carbon atoms or C 1 to 10
Amide compounds represented by (alkyl group, phenyl group), such as dimethylformamide, dimethylacetamide, diethylformamide, formamide, acetamide, acetanilide, etc.; Cyclic amides, such as lactams with C 3 or more, preferably C 4 to 12 , specifically pyrrolidone , caprolactam, caprilactam, laurolactam, etc.; these lactams
C 1-4 alkyl substituent, specifically N-methyl-
Examples include 2 - pyrrolidone, N-ethyl-2-pyrrolidone, etc.; and C2-3 alkylene adducts of the above lactams (number of moles added, 1 to 10 moles). Examples of amines include aliphatic monoamines of C 6 or more, preferably C 7 to 15 , such as primary amines such as heptylamine, secondary amines such as dihexylamine, and tertiary amines such as trioctylamine;
Aliphatic polyamines such as alkylene diamine, specifically trimethylene diamine, hexamethylene diamine, etc.; polyalkylene polyamines, such as triethylenetetramine of polyethylene polyamine with a degree of polymerization of 2 to 6; cyclohexylamine, dicyclohexylamine, isophorone diamine , alicyclic amines such as dicyclohexylmethanediamine; aromatic amines such as benzylamine, dibenzylamine, xylene diamine, etc.; morpholines, aminothiazoles, imidazoles, piperidines, pyrazoles, pyrazolines, piperazines, pyrrolidine Heterocyclic amines such as indoles, quinolines, etc.;
and hydroxyalkyl-substituted products or C2-3 alkylene oxide adducts of these amines ( number of moles added from 1 to 10), such as diethylaminoethanol, morpholine monoethylene oxide, etc.; and alkanolamines, such as mono-, di-, or tri-ethanolamine. , propanolamine, butanolamine or diethylaminoethanol. Imides include C4-10 dicarboxylic acid imides such as maleic acid and succinimide, as well as N- C1-4 alkyl substituted products, amino ( C2-6 alkyl ) substituted products, and C2-4 alkyl substituted products of these imides. Examples include hydroxyalkyl substituted products. Examples of ketones include cyclohexanone, isophorone acetylacetone, and acetonitrile acetone; examples of aldehydes include C 6 to 12 aldehydes, such as heptaldehyde; and examples of nitriles include C 5 to 12 nitriles, such as valeronitrile. Can be mentioned. The above absorbents are listed in descending order of absorption capacity for the refrigerant 2,2,2-trifluoro-ethanol: amides (including cyclic amides);
The order is phosphoric acid esters, ethers and polyols, alkanolamines, ketones, boric acid esters, carboxylic acid esters, aldehydes, and amines. On the other hand, the order of thermal stability is ethers, polyols, cyclic amides, alkanolamines, and carboxylic acid esters. In view of these properties, suitable absorbents for use in this invention are ethers, especially glycol ethers and cyclic amides. Preferred among the glycol ethers are polyethylene glycol monoalkyl ethers represented by the formula (). Also preferred among the cyclic amides is N-alkyl-2-pyrrolidone, particularly N-methyl-2-pyrrolidone. In the inventive combination, the fluorinated alcohol and absorbent contents of the refrigerant are not particularly critical and can vary within a wide range. That is, based on the weight of the composition, the refrigerant fluorinated alcohol typically contains 5
Compositions are used that contain up to 60% by weight, preferably 10 to 50% by weight, and usually 40 to 95% by weight, preferably 50 to 90% by weight of absorbent. The above absorbents (especially ethers and polyols)
When using this, adding an organic amine to it will have a corrosion inhibiting effect on metals (iron).
In particular, when an organic amine with a boiling point of 150° C. or less is used, the amine is mixed into the fluorinated alcohol evaporated from the generator, and the corrosion inhibition effect is obtained on the metals in the equipment from the generator to the evaporator. Furthermore, the addition of this amine relaxes the deaeration conditions, and it is possible to improve the drawback that under insufficient deaeration conditions, the vapor pressure changes significantly and it is difficult to operate as a refrigerator. The organic amine used in combination is preferably one having a boiling point of 150°C or less, particularly 50 to 130°C. Such amines include amines (having a boiling point 50°C or more higher than the boiling point of the refrigerant) used as the absorbent.
Among them, those with a boiling point of 150°C or less and amines with a lower boiling point than that are included. Examples of suitable amines include aliphatic amines such as C1-6 aliphatic primary amines (methylamine, ethylamine,
Alkylamines such as propylamine, butylamine, amylamine, and alkoxyalkylamines such as 3 - methoxypropylamine and 3-ethoxypropylamine); C2-7 aliphatic secondary amines (dimethylamine, diethylamine, dipropylamine, etc.); C3-7 aliphatic tertiary amines (trimethylamine, triethylamine, etc.); cycloaliphatic amines such as cyclohexylamine; and heterocyclic amines such as morpholine. The amount of these organic amines used varies depending on their boiling point, but is usually 0.05 to 10% by weight, preferably 0.1 to 5% by weight, based on the weight of the absorbent. In the case of low boiling point amines (e.g. boiling point below 100°C), a small amount (e.g. 0.05-1
% by weight), but those with high boiling points (e.g. boiling point
(100 to 150°C), it is preferable to use a relatively large amount (for example, 1 to 5% by weight). When using an amine as an absorbent, it can be used in a larger amount (5 to 100% by weight) than the above. Water can also be added to the compositions of the invention. The addition of water is effective in preventing corrosion on carbon steel, and the amount added is 0.08% based on the weight of the composition.
It is preferably about 0.5% by weight. The compositions of this invention optionally have thermal stability,
In order to improve corrosion prevention properties, additives such as stabilizers and corrosion inhibitors can be included. Such additives include antioxidants such as benzotriazole, mercaptobenzotriazole, hindered phenols (such as 2,6-di-t-butylphenol); phosphites (U.S. Pat. Nos. 4,072,027 and 3,459,660); Copper oxide (as described in US Pat. No. 2,582,306). The amount of these additives is usually less than 5% by weight based on the weight of the composition, preferably
It is 0.01 to 2% by weight. In addition, from another perspective, the present invention provides an absorption refrigeration system using a volatile refrigerant and an absorbent, which has 2 to 10 carbon atoms, is liquid at room temperature, and becomes vapor at normal pressure or reduced pressure when heated. The present invention provides an absorption refrigeration system that uses at least one type of refrigerant that is a water-soluble fluorinated alcohol and at least one type of absorbent that has a higher normal pressure boiling point than the refrigerant and is capable of absorbing the refrigerant. A conventional absorption refrigerator can be used when refrigerating the composition of the present invention. Absorption refrigerators generally have a basic circuit configuration as shown in Figure 1, where 1 is an absorption liquid that absorbs a refrigerant and is diluted (a composition produced when an absorbent absorbs a refrigerant).
2 is a generator for heating and separating refrigerant from the generator 1;
A condenser (3) cools the gaseous refrigerant flowing in from the condenser 2 into a liquid refrigerant, and (3) reduces the pressure of the liquid refrigerant in the condenser 2 with a pressure reducer 4 and vaporizes it by dispersing it under low pressure conditions to achieve the desired cooling function. 5 is an absorber that enables continuous cooling movement in the evaporator 3 by absorbing the refrigerant vaporized in the evaporator 3 with an absorption liquid; 6 is an absorber in which the refrigerant is separated and absorbed in the generator 1; a heat exchanger that exchanges heat between the absorbent liquid (concentrated liquid) with a high absorbent concentration sent to the absorber 5 and the absorbent liquid (dilute liquid) with a low absorbent concentration returned from the absorber 5 to the generator (1); 7 is an absorption liquid circulation pump, and 8 and 9 are an analyzer and a rectifier, respectively, which separate the refrigerant and the absorbent when the refrigerant and the absorbent are azeotroped. The refrigeration cycle in an absorption refrigerator that uses fluorinated alcohol as a refrigerant, as described above, involves the generation of refrigerant vapor from a dilute liquid (absorbent liquid with low absorbent concentration), condensation and liquefaction of the refrigerant vapor, depressurization, and evaporation (vaporization) of the liquefied refrigerant. ), absorption of refrigerant vapor into a concentrated liquid (absorbing liquid with high absorbent concentration), etc. is achieved by repeating the process. The concentrations of the concentrated and dilute liquids mentioned above depend on the type of absorbent used and also on the operating conditions, i.e. the heating temperature of the dilute liquid (temperature of the generator), the evaporation temperature of the refrigerant liquid (temperature in the evaporator). , is arbitrarily set according to the absorption temperature of the refrigerant (temperature inside the absorber). The use of the composition for an absorption refrigerator of the present invention as described above has the following advantages, as will be explained in detail in Examples below. (1) The composition does not azeotrope, and the absorbent
Since a material with a normal pressure boiling point higher than 50°C is used, an analyzer and a rectifier are not required in the absorption refrigerator. (2) Since it can be operated at low pressure, there is no risk of leakage of liquid or gas from inside the machine, and it is possible to reduce the strength of the equipment and simplify maintenance management. (3) High vapor pressure drop rate. (4) The low viscosity of the composition reduces circulation power. (5) Since the composition does not have crystallization properties, circulating power is reduced and heat transfer resistance is reduced. It can also be used in cold regions. (6) The composition has low corrosivity to iron. (7) The composition is non-toxic. Also, as a fluorinated alcohol, it has a boiling point of 120℃.
When the following fluorinated alcohols are used, the following advantages are also obtained in addition to the above-mentioned advantages. (1) The temperature at which the refrigerant is separated from the composition is not very high. (2) Since the temperature at which the refrigerant is condensed is not very low (40° to 60°C), air cooling is sufficient for cooling the condenser and absorber. (3) A high coefficient of performance (COP) can be obtained. Therefore, when such a fluorinated alcohol is used as a refrigerant, the refrigerant can be separated from the absorption liquid even if the heating temperature in the generator (1) is not very high.
Even if the cooling temperature in the condenser 2 is not very low, the refrigerant can be condensed and liquefied. For example, if the heating temperature required in the generator (1) is 80
If the refrigerant is separated from the absorption liquid at ~200°C, especially at 80~120°C, it becomes possible to drive the generator relatively easily using solar heat as the heat source. Since the refrigerant can be liquefied at a condensing temperature of 40 to 60℃, even an air-cooled condenser can function well as a condenser.
Since it is absorbed in the absorber at a temperature of ~60°C, an air-cooled cooler in the absorber is sufficient. While satisfying these conditions, the refrigerant can have a vaporization temperature of 5 to 10°C, has a large latent heat of vaporization, and is less toxic, so the range of use of air-cooled absorption refrigerators can be significantly increased. The absorption refrigerating assembly of the present invention can be applied to both air-cooled and water-cooled systems, and refrigeration systems using this assembly can be used in various applications such as air conditioning and air conditioning equipment for homes, buildings, factories, etc. Next, the present invention will be explained by examples, but the present invention is not limited thereto. Example 1 The concentration of 2,2,2-trifluoro-1-ethanol (hereinafter referred to as TFE) was 30% by weight, and the organic compounds of various absorbents shown in Table 1 below were 70% by weight.
The reflux boiling point of TFE in the composition was measured and Table 1
It was shown to. As is clear from Table 1, compounds such as amine, alkanolamine, amide, ether, ester, phosphate, borate, ketone, and aldehyde
It can be seen that it forms a complex with TFE and significantly raises the boiling point of TFE. In other words, these compounds have been shown to have significantly superior TFE absorption ability due to complex formation. It was confirmed that this boiling point increase was not due to azeotropy but to complex formation.
【表】【table】
【表】
実施例 2
2―ピロリドン65重量%と各種弗素化アルコー
ル35重量%の組成物中での各種弗素化アルコール
の還流沸点を測定し表―2に示した。この結果か
ら明らかなようにこれら弗素化アルコール類は2
―ピロリドン中で著しい沸点上昇を示し錯体を生
成していることが分かる。なお、この場合の沸点
上昇は共沸によるものでなく錯体生成によつて起
つていることを確認した。[Table] Example 2 The reflux boiling points of various fluorinated alcohols in a composition containing 65% by weight of 2-pyrrolidone and 35% by weight of various fluorinated alcohols are shown in Table 2. As is clear from this result, these fluorinated alcohols are
- It can be seen that the boiling point rises significantly in pyrrolidone and a complex is formed. It was confirmed that the boiling point increase in this case was not due to azeotropy but due to complex formation.
【表】
参考例 1
冷媒のTFE26.919重量%、吸収剤のジエチレン
グリコールモノメチルエーテル(以下DMEとす
る)72.781重量%及び水の0.30重量%からなる組
成物の蒸気圧温度線図を第2図に示した。
第2図の線AはTFEの各温度に対する飽和蒸
気圧を、また線B1,B2,B3はTFE/DMEの重
量比がそれぞれ30/70、25/75及び20/80の組成
物の各温度に対する蒸気圧を測定して得た値をも
とに示したものであり図に示されていないが
TFEの沸点は75℃でDMEの沸点は約196℃であ
ることも確認された。
しかして、第1図の吸収冷凍サイクルに
TFE/DME=27/73(重量比)の組成物を封入
して駆動するとき、概略、太い実線で示すごとく
に吸収冷凍機の運転ができることを実験的に確認
した。
すなわち、発生器(1)にTFEが流入して(第2
図a点)TFE/DMEの重量比が27/73の吸収剤
濃度の低い吸収液(稀液)が生成し、これを約
117℃に加熱しTFEを気化分離(第2図b点)し
て凝縮器2に送る。一方吸収剤濃度が略81重量%
に濃縮された吸収剤濃度の高い吸収液(濃液)
は、熱交換器6を介して冷却され、吸収器5に流
入する(第2図c点)。凝縮器2に流入したTFE
は約5℃に冷却されて液化し、減圧装置4を経て
約19mmHgの圧力にある蒸発器3に供給散布さ
れ、ここで気化する際に、該蒸発器3の周囲の物
体を約5℃に冷却する。気化しTFEは吸収器5
において散布される濃液で吸収されるため、蒸発
器3内は略19mmHgに保たれ、TFEのガスが吸収
されて(第2図d点)成生した稀液は、熱交換器
6において吸収器5に流入する濃液と熱交換し昇
温した後再び発生器1に流入する(第2図a点)。
かかる吸収冷凍サイクルにおいて、TFEの沸
点は、DMEの沸点とは先に述べごとく約120℃の
沸点差があるため共沸は起らず、吸収冷凍機の構
にアナライザ8や精留器9の付設の必要はなく、
機器構成を簡略化できる。
また、この発明において、特徴的なのは、吸収
冷凍機の運転圧力が、発生器1のある高圧側にお
いて約250mmHg、蒸発器3のある低圧側では約20
mmHgといずれの部分も大気圧より低く、従来の
アンモニア―水系やフロン―テトラエチレングリ
コールジメチルエーテル系のように運転圧力が高
圧側で10乃至20Kg/cm2、低圧側においてさえ約5
Kg/cm2と高圧条件で運転される冷媒系と違つて、
吸収冷凍機からの液やガスの漏出の危険はなく、
又冷凍機の構機器の強度の軽減や保守管理の簡素
化もはかれるものである。
更にまた、上記組成物を用いるときは、通常の
吸収冷凍機の運条件下での吸収液の晶析がなく粘
度の極端な上昇はなく、寒冷地での運転が不能に
なることはない。また、凝縮器2および吸収器3
を空冷化できるため従来の水―臭化リチウム系の
ような水冷却機構やクーリングタワーが不要とな
り、水事情の悪い地域での吸収冷凍機の運転も可
能になるものである。
なお、この実施例においては、吸収液中の
DMEの濃度差を8重量%にした例の実験結果を
示したが、かかる濃度及び濃度差は一実施例であ
り他の濃度及び濃度差でも同様に運転できること
は第2図から線図からも易に確認できるものであ
る。
参考例 2
TFE26.838重量%、DME72.562重量%、水
0.299重量%及びベンゾトリアゾール0.30重量%
からなる組成物についても第2図と略同一の蒸気
圧温度線図が得られた。
またベンゾトリアゾールの添加量は0.03重量%
から0.5重量%が有効であることが分かつた。
参考例 3
冷媒としてTFE、吸収剤としてN―メチル―
2―ピロリドンを種々の濃度で用いた場合の蒸気
圧温度線図を第3図に示した。図中の線Aは、
TFEの各温度に対する飽和蒸気圧を求め、線
B′1,B′2,B′3は、TFE/N―メチル―2―ピロ
リドンの重量比がそれぞれ50/50、40/60及び
30/70の組成物の各温度に対する蒸気圧を測定し
て得た値に基づいて示したものである。図に示さ
れていないがTFEの沸点は75℃、N―メチル―
2―ピロリドンの沸点は202℃であることも確認
された。
しかし、第1図の吸収冷凍サイクルに冷媒
TFE/N―メチル2―ピロリドンの重量比が
48/52の組成物を封入して駆動するとき、概略太
い実線で示すごとく吸収冷凍機の運のできること
が実験的に確認された。
すなわち、発生器1にTFEが流入して(第3
図a点)TFE/N―メチル―2―ピロリドンの
重量比が48/52の稀液が生成し、これを約114℃
に加熱してTFEを気化分離(第3図b点)して
凝縮器2に送る。一方N―メチル―2―ピロリド
ン濃度が略60重量%の濃液は熱交換器6を介して
冷却し、吸収器5に供給する(第3図C点)。凝
縮器2に流入したTFEは約50℃に冷却されて液
化し、減圧装置4を経て約19mmHgの圧力にある
蒸発器3に供給散布され、ここで気化する際に、
該蒸発器3の周囲の物体を約5℃に冷却する。気
化したTFEは吸収器5において散布される濃液
に吸収されるため、蒸発器3内は略19mmHgに保
たれ、TFEのガスを吸収して生成した(第3図
d点)稀液は、熱交換器6において吸収器5に流
入する濃液と熱交換し昇温した後再び再生器1に
流入する(第3図a点)。
かかる吸収冷凍サイクルにおいて、TFEの沸
点とN―メチル―2―ピロリドンの沸点とは、先
に述べた如く約130℃の沸点差があるため共沸は
起らず、吸収冷凍機の構成にアナライザー8や精
留器9の付設の必要がなくなり、機器構成を簡略
化できる。
また、この発明において極めて特徴的なのは吸
収冷凍機の運転圧力が、発生器1のある高圧側に
おいて約250mmHg、蒸発器3のある低圧側では約
20mmHgといずれの部分も大気圧より低く、従来
のアンモニアー水系やフロン―テトラエチレング
リコールジメチルエーテル系のように運転圧力が
高圧側で10〜20Kg/cm2低圧側においてさえ約5
Kg/cm2と高圧条件で運転される冷媒系と違つて、
吸収冷凍機からの液やガスの漏出の危険はなく、
又冷凍機の構成機器の強度の軽減や保守管理の簡
化もはかれるものである。
更にこの実施例の組成物は、通常の吸収冷凍機
の運転条件下での吸収液の晶析がなく粘度の極端
な上昇もなく、寒冷地での運転が不能になること
はなく、又、凝縮器2および吸収器3を空冷化で
きるため従来の水―臭化リチウム系のような水冷
却機構やクーリングタワーが不要となり、水事情
の悪い地域での吸収冷凍機の運転も可能になるも
のである。
尚、この実施例においては、稀液と濃液中のN
―メチル―2―ピロリドンの濃度差を8重量%の
場合の実験結果を示しが、この濃度および濃度差
は一実施例であり、他の濃度でも同様に運転でき
ることは、第3図の線図から容易に確認できるも
のである。
参考例 4
第4図に示すごときブレーカブルシール付の耐
圧ガラス製チユーブにTFE/DMF=25/75(重
量比)の割合でTFEとDMEを入れ、また1重量
%の有機アミン類、金属片(ピアノ線)を投入し
た後、冷却(−78℃)→脱気→50℃のサイクルを
2回行つて脱気し、ガラス製チユーブをシールし
た。その後、175℃の温度条件下に3週間放置し、
50℃に冷却してから蒸気圧測定装置に接続し、ブ
レーカプルシール部を機械的にこわし蒸気圧を測
定した。その結果を表―3に示しが、この蒸気圧
は、前記脱気サイクル5サイクル行つた場合と余
り変らず、脱気条件が若干不充分でも充分脱気さ
れることが判明した。また同時に前記金属片の腐
蝕状態をその外観変化により観察したが、ピノア
線に対して優れた腐蝕抑制効果を示した。[Table] Reference Example 1 Figure 2 shows the vapor pressure temperature diagram of a composition consisting of 26.919% by weight of TFE as a refrigerant, 72.781% by weight of diethylene glycol monomethyl ether (hereinafter referred to as DME) as an absorbent, and 0.30% by weight of water. Indicated. Line A in Figure 2 shows the saturated vapor pressure of TFE at each temperature, and lines B 1 , B 2 , and B 3 show the compositions with TFE/DME weight ratios of 30/70, 25/75, and 20/80, respectively. Although it is not shown in the figure, it is based on the values obtained by measuring the vapor pressure at each temperature.
It was also confirmed that the boiling point of TFE is 75°C and that of DME is approximately 196°C. However, in the absorption refrigeration cycle shown in Figure 1,
It was experimentally confirmed that an absorption refrigerator can be operated roughly as shown by the thick solid line when a composition of TFE/DME=27/73 (weight ratio) is enclosed and driven. That is, TFE flows into the generator (1) (second
Figure point a) An absorbent liquid (dilute liquid) with a low absorbent concentration with a TFE/DME weight ratio of 27/73 is generated, and this is approximately
It is heated to 117°C and TFE is vaporized and separated (point b in Figure 2) and sent to condenser 2. On the other hand, the absorbent concentration is approximately 81% by weight.
Absorbent liquid with high absorbent concentration (concentrated liquid)
is cooled through the heat exchanger 6 and flows into the absorber 5 (point c in Figure 2). TFE flowing into condenser 2
is cooled to about 5°C, liquefied, and supplied to the evaporator 3 at a pressure of about 19 mmHg via the pressure reducing device 4, and when vaporized there, it cools the objects around the evaporator 3 to about 5°C. Cooling. Vaporized TFE is absorbed in absorber 5
The inside of the evaporator 3 is maintained at approximately 19 mmHg, and the dilute liquid formed by absorbing TFE gas (point d in Figure 2) is absorbed in the heat exchanger 6. After exchanging heat with the concentrated liquid flowing into the vessel 5 and raising its temperature, it flows into the generator 1 again (point a in Figure 2). In such an absorption refrigeration cycle, the boiling point of TFE differs from that of DME by about 120°C, so azeotropy does not occur, and the analyzer 8 and rectifier 9 are used in the absorption refrigeration mechanism. No need for attachment,
Equipment configuration can be simplified. In addition, the characteristic feature of this invention is that the operating pressure of the absorption refrigerator is approximately 250 mmHg on the high pressure side where the generator 1 is located, and approximately 20 mmHg on the low pressure side where the evaporator 3 is located.
mmHg and all parts are lower than atmospheric pressure, and as with conventional ammonia-water systems and Freon-tetraethylene glycol dimethyl ether systems, the operating pressure is 10 to 20 Kg/cm 2 on the high pressure side, and even on the low pressure side it is about 5
Unlike refrigerant systems that operate under high pressure conditions of Kg/ cm2 ,
There is no risk of liquid or gas leaking from the absorption refrigerator.
Furthermore, it is possible to reduce the strength of the structural equipment of the refrigeration machine and to simplify maintenance management. Furthermore, when the above composition is used, there is no crystallization of the absorption liquid under normal operating conditions of an absorption refrigerator, there is no extreme increase in viscosity, and operation in cold regions is not impossible. Also, condenser 2 and absorber 3
Since it can be air-cooled, there is no need for a water cooling mechanism or cooling tower like in conventional water-lithium bromide systems, making it possible to operate absorption chillers in areas with poor water conditions. In addition, in this example, the amount of
Although the experimental results are shown for an example in which the DME concentration difference is 8% by weight, this concentration and concentration difference are just one example, and it can be seen from the diagrams in Figure 2 that the same operation can be performed with other concentrations and concentration differences. This can be easily confirmed. Reference example 2 TFE26.838% by weight, DME72.562% by weight, water
0.299% by weight and 0.30% by weight of benzotriazole
A vapor pressure temperature diagram substantially the same as that in FIG. 2 was also obtained for the composition consisting of the following. Also, the amount of benzotriazole added is 0.03% by weight.
It was found that 0.5% by weight was effective. Reference example 3 TFE as refrigerant, N-methyl as absorbent
FIG. 3 shows vapor pressure temperature diagrams when 2-pyrrolidone is used at various concentrations. Line A in the figure is
Find the saturated vapor pressure of TFE at each temperature, and
B′ 1 , B′ 2 , and B′ 3 have TFE/N-methyl-2-pyrrolidone weight ratios of 50/50, 40/60, and 40/60, respectively.
The values are shown based on the values obtained by measuring the vapor pressure of the 30/70 composition at various temperatures. Although not shown in the figure, the boiling point of TFE is 75℃, N-methyl-
It was also confirmed that the boiling point of 2-pyrrolidone is 202°C. However, in the absorption refrigeration cycle shown in Figure 1, the refrigerant
The weight ratio of TFE/N-methyl 2-pyrrolidone is
It was experimentally confirmed that the absorption refrigerator operates as shown by the thick solid line when the 48/52 composition is enclosed and operated. That is, TFE flows into generator 1 (third
Figure point a) A dilute solution with a weight ratio of TFE/N-methyl-2-pyrrolidone of 48/52 is produced, and this is heated to approximately 114°C.
The TFE is vaporized and separated (point b in Figure 3) and sent to the condenser 2. On the other hand, the concentrated liquid having an N-methyl-2-pyrrolidone concentration of approximately 60% by weight is cooled through a heat exchanger 6 and supplied to the absorber 5 (point C in Figure 3). The TFE that has flowed into the condenser 2 is cooled to about 50°C and liquefied, and is supplied to the evaporator 3 at a pressure of about 19 mmHg via the pressure reducing device 4, where it is vaporized.
The objects around the evaporator 3 are cooled to about 5°C. Since the vaporized TFE is absorbed by the concentrated liquid sprayed in the absorber 5, the inside of the evaporator 3 is maintained at approximately 19 mmHg, and the dilute liquid generated by absorbing the TFE gas (point d in Figure 3) is After exchanging heat with the concentrated liquid flowing into the absorber 5 in the heat exchanger 6 and raising the temperature, the liquid flows into the regenerator 1 again (point a in Figure 3). In such an absorption refrigeration cycle, there is a boiling point difference of approximately 130°C between the boiling points of TFE and N-methyl-2-pyrrolidone, as mentioned above, so azeotropy does not occur, and an analyzer is used in the absorption refrigeration machine configuration. 8 and rectifier 9 are no longer necessary, and the equipment configuration can be simplified. Furthermore, what is extremely characteristic about this invention is that the operating pressure of the absorption refrigerator is approximately 250 mmHg on the high pressure side where the generator 1 is located, and approximately 250 mmHg on the low pressure side where the evaporator 3 is located.
20mmHg, which is lower than atmospheric pressure in all parts, and even in conventional ammonia water systems and Freon-tetraethylene glycol dimethyl ether systems, where the operating pressure is 10 to 20Kg/cm2 on the high pressure side and about 5Kg/ cm2 on the low pressure side.
Unlike refrigerant systems that operate under high pressure conditions of Kg/ cm2 ,
There is no risk of liquid or gas leaking from the absorption refrigerator.
Furthermore, the strength of the components of the refrigerator can be reduced and maintenance management can be simplified. Furthermore, the composition of this example does not cause crystallization of the absorption liquid under normal operating conditions of an absorption refrigerator, does not cause an extreme increase in viscosity, and does not become impossible to operate in cold regions. Since the condenser 2 and absorber 3 can be air-cooled, there is no need for a water cooling mechanism or cooling tower like in conventional water-lithium bromide systems, making it possible to operate absorption chillers in areas with poor water conditions. be. In this example, N in the dilute solution and concentrated solution was
The experimental results are shown when the concentration difference of methyl-2-pyrrolidone is 8% by weight, but this concentration and concentration difference are just one example, and the diagram in Figure 3 shows that the same operation can be performed with other concentrations. This can be easily confirmed from Reference Example 4 TFE and DME were placed in a pressure-resistant glass tube with a breakable seal as shown in Figure 4 at a ratio of TFE/DMF = 25/75 (weight ratio), and 1% by weight of organic amines and metal pieces were added. (Piano wire), the cycle of cooling (-78°C) → degassing → 50°C was performed twice to degas the tube, and the glass tube was sealed. After that, it was left at a temperature of 175℃ for 3 weeks.
After cooling to 50°C, it was connected to a vapor pressure measuring device, the breaker pull seal was mechanically broken, and the vapor pressure was measured. The results are shown in Table 3, and it was found that the vapor pressure was not much different from that obtained when the 5 degassing cycles were performed, indicating that sufficient degassing was achieved even if the degassing conditions were slightly insufficient. At the same time, the corrosion state of the metal piece was observed based on changes in its appearance, and it showed an excellent corrosion inhibiting effect on Pinois wire.
【表】
実施例 7
TFE/DME=25/75(重量比)の混合物中に
下記有機アミンを1重量%添加し、これをクライ
ゼンフラスコを用いてTFEの蒸留を行い留出し
てくるTFEの留分中の有機アミンの定量を行い
表―4に示した。[Table] Example 7 Add 1% by weight of the following organic amine to a mixture of TFE/DME = 25/75 (weight ratio), and distill the TFE using a Claisen flask. The amount of organic amine in the sample was determined and shown in Table 4.
【表】
上記のように沸点15℃以下のアミン類はTFE
留分中にも含有されるので、発生器から蒸発器に
至るまでの装置の金属(特に鉄類)の腐蝕が抑制
されることが分かる。[Table] As shown above, amines with a boiling point of 15℃ or less are TFE
Since it is also contained in the distillate, it can be seen that corrosion of metals (especially iron) in equipment from the generator to the evaporator is suppressed.
第1図は一般的な吸収冷凍機の基本的なサイク
ルを示す構成図;第2図は冷媒としてTFEを用
い、吸収剤としてDMEを用いた場合の蒸気圧温
度線図;第3図は冷媒としてTFEを用い、吸収
剤としてN―メチル―2―ピロリドンを用いた場
合の蒸気圧温度線図;及び第4図は参考例4で用
いた耐熱性及び蒸気圧測定試験用の耐圧ガラス製
チユーブの断面図(10…ブレーカブルシール部;
11…試料投入及びチユーブのシール部;12…蒸気
圧測定装置への連結部)である。
Figure 1 is a block diagram showing the basic cycle of a general absorption refrigerator; Figure 2 is a vapor pressure temperature diagram when TFE is used as the refrigerant and DME is used as the absorbent; Figure 3 is a diagram of the vapor pressure and temperature of the refrigerant. Vapor pressure temperature diagram when TFE is used as the absorbent and N-methyl-2-pyrrolidone is used as the absorbent; and Figure 4 shows the pressure-resistant glass tube used in Reference Example 4 for the heat resistance and vapor pressure measurement test. Cross-sectional view of (10...Breakable seal part;
11...sample input and tube sealing part; 12...connecting part to vapor pressure measuring device).
Claims (1)
り、加熱時に常圧又は減圧下で蒸気となりうる弗
素化アルコールの冷媒の少なくとも1種と、該冷
媒よりも高い常圧沸点を有しかつ該冷媒を吸収し
うる吸収剤(但し、ジエチレングリコールモノメ
チルエーテルを除く)の少なくとも1種からなる
吸収冷凍機用組成物。 2 弗素化アルコールが、それぞれ下記式()、
()又は(): (式中、基はR1―CH2―【式】及び 【式】は、1つ以上の弗素原子及び2〜10の 炭素原子を有するハロゲン置換炭化水素基)で表
される弗素化第1アルコール、弗素化第2アルコ
ール又は弗素化第3アルコールである請求の範囲
第1項記載の組成物。 3 弗素化第1アルコールが、2,2,2―トリ
フルオロ―1―エタノール、2―モノクロロ―
2,2―ジフルオロ―1―エタノール、2,2―
ジフルオロ―1―エタノール、2―モノフルオロ
―1―エタノール、3,3,3,2,2―ペンタ
フルオロ―1―プロパノール、3,3,2,2,
―テトラフルオロ―1―プロパノール、4,4,
4,3,3,2,2―ヘプタフルオロ―1―ブタ
ノール、4,4,4,3,2,2―ヘキサフルオ
ロ―1―ブタノール、5,5,4,4,3,3,
2,2―オクタフルオロ―1―ペンタノール、
5,5,5,4,4,3,2,2―オクタフルオ
ロ―1―ペンタノール、7,7,6,6,5,
5,4,4,3,3,2,2―ドデカフルオロ―
1―ヘプタノール、2―(1,1,1―トリフル
オロエチル)―1―ヘキサノール、8,8,7,
7,6,6,5,5,4,4,3,3―ドデカフ
ルオロ―1―オクタノール、2―(ペンタフルオ
ロエチル)―1―ヘキサノール、2―(1,1,
1―トリフルオロエチル)―2―フルオロ―1―
ヘキサノール、2―(ペンタフルオロエチル)―
2―フルオロ―1―ヘキサノール、7,7,7―
トリフルオロ―1―ヘプタノール、6,6,6―
トリフルオロ―1―ヘキサノール、2,2,3,
3―テトラフルオロ―1―ヘキサノール、2,
2,3,3―テトラフルオロ―1―ヘプタノー
ル、2,2,3,3―テトラフルオロ―1―オク
タノール、6,6―ジフルオロ―1―ヘキサノー
ル、7,7―ジフルオロ―1―ヘプタノール、
8,8―ジフルオロ―1―オクタノール、2―
(ペンタフルオロフエニル)エタノール、2,3,
4,5,6―ペンタフルオロベンジルアルコー
ル、2―(2,3―ジフルオロフエニル)エタノ
ール、3,3,3―トリフルオロ―2―(2,3
―ジフルオロフエニル)―1―プロパノール又は
3,3,3―トリフルオロ―2―(2,2―ジフ
ルオロシクロヘキシル)―1―プロパノールであ
る請求の範囲第2項記載の組成物。 4 弗素化第2アルコールが、4,4,3,3,
1,1,1―ヘプタフルオロ―2―ブタノール、
1,1,1―トリフルオロ―2―オクタノール、
1,1,1―トリフルオロ―2―ノナノール、
6,6,5,5,5,4,4,3,3,2,2―
デカフルオロ―1―メチル―1―ヘキノール、
6,6,6,5,5,4,4,3,3,2,2―
ウンデカフルオロ―1―メチル―1―ヘキサノー
ル又は2,2,3,3,4,4,5,5―オクタ
フルオロ―1―メチル―1―ペンタノールである
請求の範囲第2項記載の組成物。 5 弗素化第3アルコールが、7,7,7,6,
6,5,5,4,4,3,3,2,2―トリデカ
フルオロ―1,1―ジメチル―1―ヘプタノー
ル、2,2,3,3―テトラフルオロ―1,1―
ジメチル―1―プロパノール、1,1,1―トリ
フルオロ―2―フエニル―2―プロパノール、
1,1,1,3,3,3―ヘキサフルオロ―2―
フエニル―2―プロパノール又は1,1,3,
3,3―ヘキサフルオロ―2―(p―トリル)―
2―プロパノールである請求の範囲第2項記載の
組成物。 6 弗素化アルコールが120℃以下の沸点を有す
る請求の範囲第1〜5項のいずれかに記載の組成
物。 7 弗素化第1アルコールが2,2,2―トリフ
ルオロ―1―エタノールである請求の範囲第3項
記載の組成物。 8 吸収剤が電子供与性を有する有機化合物であ
る請求の範囲第1項に記載の組成物。 9 吸収剤が、エーテル類、エステル類、ポリオ
ール類、アミド類、アミン類、イミド類、ケトン
類、アルデヒド類又はニトリル類である請求の範
囲第8項記載の組成物。 10 エーテル類が、式(): R7(OCH2CH2)nOH () で表されるポリエチレングリコールモノアルキル
エーテルは、又は式(): R7(OCH2CH2)nOR8 () で表されるポリエチレングリコールジアルキルエ
ーテル(式中、R7及びR8は炭素原子数1〜4の
アルキル基;nは2〜5の整数、但し式()に
おいてnが2のとき、R7は炭素原子数2〜4の
アルキル基である)である請求の範囲第9項記載
の組成物。 11 ポリエチレングリコールモノアルキルエー
テルが、ジエチレングリコールモノエチルエーテ
ル、ジエチレングリコールモノプロピルエーテ
ル、トリエチレングリコールモノメチルエーテ
ル、トリエチレングリコールモノエチルエーテ
ル、トリエチレングリコールモノプロピルエーテ
ル、テトラエチレングリコールモノメチルエーテ
ル又はテトラエチレングリコールモノプロピルエ
ーテルである請求の範囲第10項記載の組成物。 12 ポリエチレングリコールジアルキルエーテ
ルが、ジエチレングリコールジメチルエーテル、
ジエチレングリコールジエチルエーテル、ジエチ
レングリコールジプロピルエーテル、トリエチレ
ングリコールジメチルエーテル、トリエチレング
リコールジエチレルエーテル、トリエチレングル
コールジプロプルエーテル又はテトラエチレング
リコールジプロピルエーテルである請求の範囲第
10項記載の組成物。 13 アミド類が炭素原子数3以上のラクタムの
アルキル置換体である請求の範囲第9項記載の組
成物。 14 炭素原子数3以上のラクタムのアルキル置
換体が、N―メチル―2―ピロリドン又はN―エ
チル―2―ピロリドンである請求の範囲第13項
記載の組成物。 15 組成物の重量に基づいて5〜60%の弗素化
アルコール及び40〜95%の吸収剤を含有する請求
の範囲第1項に記載の組成物。 16 組成物の重量に基づいて0.05〜1.0%の水
を含有する請求の範囲第1項に記載の組成物。 17 吸収剤の重量に基づいて0.05〜10%の沸点
150℃以下の有機アミンを含有する請求の範囲第
1項に記載の組成物。 18 揮発性冷媒及び吸収剤を用いる吸収冷凍シ
ステムにおいて、2〜10の炭素原子を有しかつ常
温で液体で加熱時に常圧又は減圧下で蒸気となり
うる弗素化アルコールの冷媒の少なくとも1種
と、該冷媒よりも高い常圧沸点を有しかつ該冷媒
を吸収しうる吸収剤(但し、ジエチレングリコー
ルモノメチルエーテルを除く)の少なくとも1種
を用いる吸収冷凍システム。[Scope of Claims] 1. At least one fluorinated alcohol refrigerant having 2 to 10 carbon atoms, which is liquid at room temperature and can become a vapor under normal pressure or reduced pressure when heated, and a refrigerant with a higher temperature than the refrigerant. A composition for an absorption refrigerator comprising at least one absorbent having a normal pressure boiling point and capable of absorbing the refrigerant (excluding diethylene glycol monomethyl ether). 2 The fluorinated alcohol has the following formula (),
() or (): (wherein, the group is R 1 -CH 2 -[Formula] and [Formula] are halogen-substituted hydrocarbon groups having one or more fluorine atoms and 2 to 10 carbon atoms) The composition according to claim 1, which is an alcohol, a fluorinated secondary alcohol, or a fluorinated tertiary alcohol. 3 The fluorinated primary alcohol is 2,2,2-trifluoro-1-ethanol, 2-monochloro-
2,2-difluoro-1-ethanol, 2,2-
Difluoro-1-ethanol, 2-monofluoro-1-ethanol, 3,3,3,2,2-pentafluoro-1-propanol, 3,3,2,2,
-Tetrafluoro-1-propanol, 4,4,
4,3,3,2,2-heptafluoro-1-butanol, 4,4,4,3,2,2-hexafluoro-1-butanol, 5,5,4,4,3,3,
2,2-octafluoro-1-pentanol,
5,5,5,4,4,3,2,2-octafluoro-1-pentanol, 7,7,6,6,5,
5,4,4,3,3,2,2-dodecafluoro-
1-heptanol, 2-(1,1,1-trifluoroethyl)-1-hexanol, 8,8,7,
7,6,6,5,5,4,4,3,3-dodecafluoro-1-octanol, 2-(pentafluoroethyl)-1-hexanol, 2-(1,1,
1-trifluoroethyl)-2-fluoro-1-
Hexanol, 2-(pentafluoroethyl)-
2-Fluoro-1-hexanol, 7,7,7-
Trifluoro-1-heptanol, 6,6,6-
Trifluoro-1-hexanol, 2,2,3,
3-tetrafluoro-1-hexanol, 2,
2,3,3-tetrafluoro-1-heptanol, 2,2,3,3-tetrafluoro-1-octanol, 6,6-difluoro-1-hexanol, 7,7-difluoro-1-heptanol,
8,8-difluoro-1-octanol, 2-
(pentafluorophenyl)ethanol, 2,3,
4,5,6-pentafluorobenzyl alcohol, 2-(2,3-difluorophenyl)ethanol, 3,3,3-trifluoro-2-(2,3
3. The composition according to claim 2, which is 3,3,3-trifluoro-2-(2,2-difluorocyclohexyl)-1-propanol. 4 The fluorinated secondary alcohol is 4,4,3,3,
1,1,1-heptafluoro-2-butanol,
1,1,1-trifluoro-2-octanol,
1,1,1-trifluoro-2-nonanol,
6, 6, 5, 5, 5, 4, 4, 3, 3, 2, 2-
decafluoro-1-methyl-1-hequinol,
6, 6, 6, 5, 5, 4, 4, 3, 3, 2, 2-
The composition according to claim 2, which is undecafluoro-1-methyl-1-hexanol or 2,2,3,3,4,4,5,5-octafluoro-1-methyl-1-pentanol. thing. 5 The fluorinated tertiary alcohol is 7,7,7,6,
6,5,5,4,4,3,3,2,2-tridecafluoro-1,1-dimethyl-1-heptanol, 2,2,3,3-tetrafluoro-1,1-
Dimethyl-1-propanol, 1,1,1-trifluoro-2-phenyl-2-propanol,
1,1,1,3,3,3-hexafluoro-2-
Phenyl-2-propanol or 1,1,3,
3,3-hexafluoro-2-(p-tolyl)-
The composition according to claim 2, which is 2-propanol. 6. The composition according to any one of claims 1 to 5, wherein the fluorinated alcohol has a boiling point of 120°C or less. 7. The composition according to claim 3, wherein the fluorinated primary alcohol is 2,2,2-trifluoro-1-ethanol. 8. The composition according to claim 1, wherein the absorbent is an organic compound having electron-donating properties. 9. The composition according to claim 8, wherein the absorbent is an ether, an ester, a polyol, an amide, an amine, an imide, a ketone, an aldehyde, or a nitrile. 10 Ethers are represented by the formula (): R 7 (OCH 2 CH 2 )nOH () or polyethylene glycol monoalkyl ethers are represented by the formula (): R 7 (OCH 2 CH 2 )nOR 8 () polyethylene glycol dialkyl ether (wherein R 7 and R 8 are alkyl groups having 1 to 4 carbon atoms; n is an integer of 2 to 5; however, when n is 2 in formula (), R 7 is a carbon atom 10. The composition according to claim 9, which is an alkyl group having a number of 2 to 4. 11 Polyethylene glycol monoalkyl ether is diethylene glycol monoethyl ether, diethylene glycol monopropyl ether, triethylene glycol monomethyl ether, triethylene glycol monoethyl ether, triethylene glycol monopropyl ether, tetraethylene glycol monomethyl ether or tetraethylene glycol monopropyl ether The composition according to claim 10. 12 Polyethylene glycol dialkyl ether is diethylene glycol dimethyl ether,
11. The composition according to claim 10, which is diethylene glycol diethyl ether, diethylene glycol dipropyl ether, triethylene glycol dimethyl ether, triethylene glycol diethyl ether, triethylene glycol dipropyl ether or tetraethylene glycol dipropyl ether. 13. The composition according to claim 9, wherein the amide is an alkyl-substituted lactam having 3 or more carbon atoms. 14. The composition according to claim 13, wherein the alkyl-substituted lactam having 3 or more carbon atoms is N-methyl-2-pyrrolidone or N-ethyl-2-pyrrolidone. 15. The composition of claim 1 containing 5 to 60% fluorinated alcohol and 40 to 95% absorbent, based on the weight of the composition. 16. The composition of claim 1 containing 0.05-1.0% water based on the weight of the composition. 17 Boiling point of 0.05-10% based on the weight of absorbent
The composition according to claim 1, which contains an organic amine having a temperature of 150°C or less. 18 In an absorption refrigeration system using a volatile refrigerant and an absorbent, at least one fluorinated alcohol refrigerant having 2 to 10 carbon atoms and which is liquid at room temperature and can become a vapor at normal pressure or reduced pressure when heated; An absorption refrigeration system using at least one type of absorbent (excluding diethylene glycol monomethyl ether) having a normal pressure boiling point higher than that of the refrigerant and capable of absorbing the refrigerant.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56018441A JPS57132545A (en) | 1981-02-09 | 1981-02-09 | Composition for absorption refrigerator |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56018441A JPS57132545A (en) | 1981-02-09 | 1981-02-09 | Composition for absorption refrigerator |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS57132545A JPS57132545A (en) | 1982-08-16 |
| JPH0239556B2 true JPH0239556B2 (en) | 1990-09-06 |
Family
ID=11971719
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP56018441A Granted JPS57132545A (en) | 1981-02-09 | 1981-02-09 | Composition for absorption refrigerator |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS57132545A (en) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5898137A (en) * | 1981-12-03 | 1983-06-10 | Sanyo Electric Co Ltd | Absorbing type heat pump |
| US20110232306A1 (en) * | 2008-04-30 | 2011-09-29 | Honeywell International Inc. | Absorption refrigeration cycles using a lgwp refrigerant |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS592477A (en) * | 1982-06-28 | 1984-01-09 | Nec Corp | System for testing digital signal generator |
-
1981
- 1981-02-09 JP JP56018441A patent/JPS57132545A/en active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS57132545A (en) | 1982-08-16 |
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