(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
トリフルオロメタン（ＣＨＦ3 ：Ｒ−２３）と、パーフルオロエタン（Ｃ2 Ｆ6 ：Ｒ−１１６）と、プロパン及びｎ−ブタンの１種以上とを含み、前記トリフルオロメタンとパーフルオロエタンの混合比率を、トリフルオロメタン７０〜１５ｗｔ％、パーフルオロエタン３０〜８５ｗｔ％としてなり、前記プロパンを５５〜９５ｗｔ％、又はｎ−ブタンを５０〜９０ｗｔ％、又は両者を３５〜７０ｗｔ％としてなることを特徴とする超低温用冷媒。
【請求項２】
トリフルオロメタン（ＣＨＦ3 ：Ｒ−２３）と、パーフルオロエタン（Ｃ2 Ｆ6 ：Ｒ−１１６）と、プロパン、ｎ−ブタンの１種以上とを含み、前記プロパンを５５〜９５ｗｔ％、又はｎ−ブタンを５０〜９０ｗｔ％、又は両者を３５〜７０ｗｔ％としてなることを特徴とする超低温用冷媒。
【請求項３】
トリフルオロメタンと、プロパンと、ｎ−ブタンとを含み、それぞれの混合比率をトリフルオロメタン６０〜１５ｗｔ％、プロパン１６〜３４ｗｔ％、ｎ−ブタン２４〜５１ｗｔ％としてなることを特徴とする超低温用冷媒。
【請求項４】
トリフルオロメタンと、ｎ−ブタンとからなり、それぞれの混合比率をトリフルオロメタン５０〜１５ｗｔ％、ｎ−ブタン５０〜８５ｗｔ％としてなることを特徴とする超低温用冷媒。
【請求項５】
パーフルオロエタンと、プロパンと、ｎ−ブタンとを含み、それぞれの混合比率をパーフルオロエタン６０〜２０ｗｔ％、プロパン１６〜３２ｗｔ％、ｎ−ブタン２４〜４８ｗｔ％としてなることを特徴とする超低温用冷媒。
【請求項６】
パーフルオロエタンと、ｎ−ブタンとからなる超低温用冷媒。
【請求項７】
パーフルオロエタン５５〜２０ｗｔ％、ｎ−ブタン４５〜８０ｗｔ％を含んでなる請求の範囲第６項記載の超低温用冷媒。
【発明の詳細な説明】
技術分野
本発明は、冷凍機の冷媒等に用いられる作動流体に関し、オゾン破壊能が０で温暖化効果も低く、地球環境に対する影響が極めて少ないと共に、室温環境下において従来の冷凍庫に用いられる圧縮機の容量で容易に使用できる超低温用冷媒に関する。
背景技術
近年バイオテクノロジーの発展や食品の流通システムの発達に伴い、従来の冷凍庫の冷却温度を超える−５０〜−６０℃以下の冷凍庫が用いられるようになり、その需要は増大しつつある。
バイオテクノロジーの分野で取り扱われる細胞や生体組織等は、その解凍後の生存活性率を維持するため、このような超低温度に長期間にわたって安定して保たれる必要があるため、これらを保存する冷凍庫は冷凍能力が高いだけではなく、信頼性が高く且つ維持管理のためのコストが低いことが求められる。更に、バイオテクノロジーが特殊な研究機関に限らず病院などで応用されるためには、このような冷凍庫が、より簡単な構造のもので安価であり、また取り扱い易いものでなければならない。
また、食品等の流通システムにおいても同様であって、食品の鮮度を長期間にわたって保つために、高い冷却能力と共に故障等のトラブルのないこと、及び保守管理が容易で運用コストの低いことが必要である。
このようなことから冷媒を循環使用する冷凍庫が望まれるが、−５０℃以下の超低温度を実現する冷媒は、一般に標準沸点が低いほど臨界圧が高く、臨界温度も低いため室温環境では容易に液化できない。
このため従来、超低温用の冷凍庫として、これら沸点などの異なる２種以上の冷媒を組合せた多段階の冷却サイクルによる冷凍機ユニットを採用していた。
すなわち、沸点が高く室温環境で液化可能な冷媒をより沸点の低い冷媒の液化過程の冷却に用いることにより、超低温度を実現するものである。
例えば、第１図の冷凍庫では２種類の冷媒を用い、２台の圧縮機で２組の冷凍機ユニットをそれぞれ２段階に駆動する。
図において、第１の冷媒を高温側圧縮機１によって圧縮し、ガス状の冷媒をファン２を備える高温側凝縮機（コンデンサー）３で放熱させて冷却し、液化する。液状化した第１の冷媒はキャピラリーチューブ５より熱交換器１０の２重管の外管１１に導入されて気化し、内管１２内の第２の冷媒を冷却して高温側圧縮機に戻される。６はドライヤー、７は液分離機（アキュムレータ）である。
第２の冷媒は、低温側圧縮機２０によって圧縮された後、熱交換機１０の内管に導かれ、第１の冷媒によって冷却され液化する。液状となった第２の冷媒はキャピラリーチューブ１５を経て低温側蒸発器（エバポレータ）３０に送られ、減圧されて気化することにより庫内を冷却して再び低温側圧縮機に戻される。２７はオイルミストを分離するオイル分離機、２６はドライヤーである。
この方式によれば、従来の装置の能力、容量の範囲でこれらの超低温を実現できるが、２組の冷凍機ユニットからなるため冷凍庫全体が大型化し、また複雑化して保守管理の困難さを来すと共に、冷凍庫が非常に高価なものとなる。
そこで、第２図に示すような沸点等の特性の異なる数種類の冷媒を混合し、圧縮機を１台とした１圧縮機多元方式も試みられている。
この例では予め３種の冷媒を混合した混合冷媒は、圧縮機４０で圧縮され、コンデンサー４１で放熱して最も臨界温度の高い第１の冷媒を液化させる。
液化された第１の冷媒は液分離機４５で分離され、圧縮機から混入したオイルミストを分離回収してオイル戻りをさせると共に、熱交換器５０において気化し、より臨界温度の低いガス状の第２の冷媒を冷却して液化させる。ここで液化された第２の冷媒は、液分離機４６で分離されて熱交換器５１内で気化し、最も臨界温度の低い第３の冷媒を冷却して液化させる。
熱交換器５１内で液化した第３の冷媒は、エバポレータ５５で気化して庫内を所定の低温度に冷却する。
熱交換器５０、５１及びエバポレータ５５で気化した第１〜３の冷媒は、まとめて戻りパイプ６０により圧縮機４０に戻される。
この１圧縮機多元方式によれば、圧縮機が１台で済むため機械部分は小さくできるが、それぞれの冷媒を循環させる回路は複雑となり、冷凍庫全体としてはやはり大型化が避けられず、保守管理も容易ではない。
また、これらの冷凍機に用いられる作動流体には従来よりいわゆるフロン系の冷媒が用いられているが、近年フロンガスによる全地球的規模のオゾン層の破壊及び温暖化効果が問題となり、これらオゾン破壊能の大きいいわゆる特定フロンはもとより温暖化効果の大きいフロン類の使用に対する規制も進められているため、今後オゾン破壊能が０で温暖化効果の小さい冷媒の開発が望まれる。
このため、これらのフロンに替わって、地球環境に悪影響がなく、しかも従来のフロンの優れた特性を併せて有する冷媒が種々提案されている。
例えば、特開平５−１８６７６５号公報記載のものはパーフルオロエタン、エタン及びトリフルオロメタンの２ないし３成分系の冷媒で、これに潤滑油に対する親和性を有するプロパン、ブタンを１〜１０ｗｔ％存在させて圧縮機への潤滑油の戻りを促進するというものであるが、冷却温度や液化する際の圧力等については示されていない。
また、特開平７−４８５６３号公報記載のものは、トリフルオロメタンとエタン、ヘキサフルオロエタンとメタンの混合冷媒であってその標準沸点を−９０℃以下にできるとしているが、臨界温度が低く、臨界圧力も高いため通常の１元サイクルの冷凍庫には使用できない。
本出願人も、オゾン破壊能が０で温暖化効果の低い冷媒として、特開平５−３０６３９１号公報及び特開平７−４８５６２号公報においてそれぞれフロン１３４ａ（ＣＨ2−ＦＣＦ3）とフロン２３（ＣＨＦ3）及びフロン１３４ａとフロン１１６（ＣＦ3−ＣＦ3）からなる混合冷媒を提案したところである。
これらはプロパン、ブタン等の炭化水素からなる添加剤を添加して通常の１元サイクルの冷凍庫で運転可能な２０Ｋｇ／ｃｍ2前後の吐出圧力で−５０℃以下の庫内温度を実現できる。
しかしながら、前述の冷凍保存技術分野ではさらに低温度の庫内温度の実現が求められるようになっており、これらの庫内温度ではこれらの要請に充分に応えることができない。
本発明は、このような問題を解消すべく創出されたものであり、オゾン破壊能が０で温暖化効果が小さいと共に、室温環境下で圧縮機の実用的な能力で超低温を実現できる作動流体を提供すること、特に室温環境下で、従来の一元サイクル（単体圧縮機）の冷凍庫によって−６０℃以下の庫内温度を容易に実現できる冷媒を提供することを目的とする。
発明の開示
本発明による超低温用冷媒は、トリフルオロメタン（ＣＨＦ3：Ｒ−２３）及びパーフルオロエタン（Ｃ2：Ｆ6：Ｒ−１１６）と、プロパン、ブタンの１種以上とを含み、前記Ｒ−２３とＲ−１１６との混合比率を、Ｒ−２３を７０〜１５ｗｔ％、Ｒ−１１６を３０〜８５ｗｔ％としてなることを特徴としている。
前記プロパンを５５〜９５ｗｔ％、又はブタンを５０〜９０ｗｔ％、又は両者を３５〜７０ｗｔ％添加することが好ましい。
本発明の超低温用冷媒は、別の態様によると、Ｒ−２３と、Ｒ−１１６と、プロパン、ブタンの１種以上とを含み、前記プロパンを５５〜９５ｗｔ％、又はブタンを５０〜９０ｗｔ％、又は両者を３５〜７０ｗｔ％としてなることを特徴としている。
本発明の超低温用冷媒は、さらに別の態様によると、Ｒ−２３と、プロパンと、ブタンとを含み、それぞれの混合比率を、Ｒ−２３を６０〜１５ｗｔ％、プロパンを１６〜３４ｗｔ％、ブタンを２５〜５１ｗｔ％としてなることを特徴としている。
本発明の超低温用冷媒は、さらに別の態様によると、Ｒ−２３と、ブタンとからなることを特徴としている。
Ｒ−２３と、ブタンの混合割合は、Ｒ−２３を５０〜１５ｗｔ％、ブタン５０〜８５ｗｔ％とすることが好ましい。
本発明は、別の態様によると、Ｒ−１１６と、プロパンと、ブタンとを含むことを特徴とする超低温用冷媒である。
Ｒ−１１６と、プロパンと、ブタンとの混合比率は、Ｒ−１１６を６０〜２０ｗｔ％、プロパンを１６〜３２ｗｔ％、ブタンを２４〜４８ｗｔ％とすることが好ましい。
本発明の超低温用冷媒は、さらに別の態様によると、Ｒ−１１６と、ブタンとからなることを特徴としている。
Ｒ−１１６と、ブタンの混合割合は、Ｒ−１１６を５５〜２０ｗｔ％、ブタンを４５〜８０ｗｔ％とすることが好ましい。
【図面の簡単な説明】
第１図は、２種の冷媒を用い、２つの冷凍機ユニットによる冷凍庫を示す図であり、
第２図は、３種混合冷媒を用いた１圧縮機多元方式による冷凍庫を示す図であり、
第３図は、Ｒ−２３，Ｒ−１１６の混合系に対するプロパン、ブタン添加の効果を示すグラフ図であり、
第４図は、Ｒ−２３，Ｒ−１１６の混合比とプロパン、ブタン添加の効果を示すグラフ図であり、
第５図は、ｒ−２３，Ｒ−１１６の混合系に対するプロパン添加の効果を示すグラフ図であり、
第６図は、Ｒ−２３，Ｒ−１１６の混合系に対するブタン添加の効果を示すグラフ図であり、
第７図は、Ｒ−２３に対するプロパン、ブタン添加の効果を示すグラフ図であり、
第８図は、Ｒ−１１６に対するプロパン、ブタン添加の効果を示すグラフ図であり、
第９図は、Ｒ−２３に対するブタン添加の効果を示すグラフ図であり、
第１０図は、Ｒ−１１６に対するブタン添加の効果を示すグラフ図である。
発明を実施するための最良の形態
本発明者らは、オゾン破壊能が０で温室効果が小さく、フロン類やハロン類に代替可能な新世代の冷媒を探索する過程で、トリフルオロメタン（ＣＨＦ3：Ｒ−２３）とパーフルオロエタン（Ｃ2Ｆ6：Ｒ−１１６）とからなる混合ガス、または、Ｒ−２３とＲ−１１６のいずれかの単体に、特定の炭化水素を組合せることにより、その沸点を低く維持しつつ液化に際しての温度及び圧力を実用的な範囲に保つことができることを見い出し、本発明に至ったものである。
すなわち、Ｒ−２３とＲ−１１６とは、その構造に塩素を含まず、温暖化効果も小さい。これらの混合物は表１に３９／６１の混合比の例に示すように標準沸点が−８０℃前後で極めて低く超低温度を実現できるが、室温での蒸気圧も４０ａｔｍ前後で極めて高いため、通常の冷凍庫の圧縮機能力では使用できない。
ところがこれに対してプロパン、ブタン又はこれらを組合せて加えることにより、その沸点を低く保って室温環境下で２０ａｔｍ前後の圧力下で液化可能となる。
プロパン及びブタンは、日常生活においても燃料等として広く用いられていてその取扱いにいわば習熟したガスであるが、これら個々のガスの性質は、表２に示すとおり、室温での蒸気圧は低いものの標準沸点が高く、超低温用冷媒には使用できないが、Ｒ−２３とＲ−１１６との混合冷媒、または、Ｒ−２３とＲ−１１６のいずれかとの混合冷媒として上記のような性質を発揮することを突き止め、超低温用冷媒としての特性を確認して本発明を完成させたものである。
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混合ガスの沸点等の性質は一般に個々の成分の沸点を連続的に結んだ曲線で表されるものとなって中間的な性質を帯びるが、本発明者らの研究によれば、上記のＲ−２３、Ｒ−１１６、または両者の混合ガスにプロパン、ブタン又はこれらを併せて加えた混合ガスは一定の組成でＲ−２３とＲ−１１６の混合ガスの低い沸点を維持すると共に、プロパン及びブタンの有する低い蒸気圧を現して上記のように超低温用冷媒に好適な性質を示す領域が存在するのである。
このように混合ガスにおいて個々の成分ガスの性質がそれぞれ強く表れるメカニズムは明らかではないが、上記のＲ−２３、Ｒ−１１６、または両者の混合ガスにプロパン、ブタン又はこれら両者を加えた混合ガスのこれらの性質は、所定組成範囲において忠実に再現され、しかも安定である。
従って、これらの成分からなる本発明の冷媒は、従来の規格の冷凍庫に使用可能であり、容易に超低温を実現することができる。
以下本発明の冷媒を具体的なデータにより説明する。
本発明の冷媒について、ＲＦ−２３、Ｒ−１１６及びプロパン、ブタンの各成分組成と冷媒としての性質との関係を以下（１）〜（８）の手順で確認した。
なお、（１）〜（４）は、Ｒ−２３とＲ−１１６との混合ガスを用い、（５）〜（８）は、Ｒ−２３とＲ−１１６のいずれか一方を用い、それぞれプロパン若しくはブタン、または両者の混合ガスと混合させて確認した。
（１）Ｒ−２３とＲ−１１６の混合系に対するプロパンとブタン添加の効果
Ｒ−２３とＲ−１１６の混合ガスとして前記Ｒ−２３とＲ−１１６の混合比が３９：６１のガスを用い、これにプロパンとブタンを加えてその組成と冷媒としての性質の関係を確認した。
表３にＲ−２３とＲ−１１６の混合系にプロパンとブタンを加えた混合冷媒を冷凍機ユニットに充填して運転した結果を示す。
使用冷凍庫はダンフォース社製冷凍圧縮機を使用し、常法に従い冷媒を充填して運転し、冷凍庫の庫内温度、及び圧縮機の吐出圧力、吸入圧力を測定した。
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表３の結果を第３図に示す。なお参考のため、図において（プロパン＋ブタン）が０ｗｔ％の庫内温度及び吐出圧力は、Ｒ−２３（３９ｗｔ％）とＲ−１１６（６１ｗｔ％）の混合ガスの沸点及び室温での蒸気圧をそれぞれプロットした。
図から明らかなように、Ｒ−２３とＲ−１１６の混合ガスに対してプロパン＋ブタンの混合比率が３５〜７０ｗｔ％の範囲で庫内温度−６０〜−７５℃に保たれ、圧縮機出口における吐出圧力は１５〜２５ｋｇｆ／ｃｍ2前後で運転することができた。
また、プロパン＋ブタンの混合比率を３５〜６５ｗｔ％の範囲とすることにより、−７０℃以下の庫内温度を比較的低い吐出圧力１８〜２２ｋｇｆ／ｃｍ2で実現することができる。
また、これらの組成範囲で潤滑油との相溶性が良く、これらの試験を繰り返す間、目詰りに起因するトラブルは全く見られなかった。
Ｒ−２３とＲ−１１６に対するプロパンとブタンの混合比率がこの範囲を超えると図に示すように庫内温度が急激に上昇して−４１℃付近に収束し、一方、吐出圧力は緩やかに低下する。一方、プロパン＋ブタンの混合比率が減少すると４０ｗｔ％前後からガスの充填量や組成に対して敏感になり、これらの運転条件によって冷却能力に著しい差が現れると共に圧力が上昇する。
図において、Ａグループに示すものは総充填量を３６０〜３９０ｇとして庫内温度を極力低温に保った場合で、プロパン＋ブタンの比率が４０ｗｔ％以下となっても庫内温度はほぼ−７０℃を保つが、３５ｗｔ％近傍でオーバーチャージとなり、吐出圧力、温度共に上昇して十分な冷却能力が発揮できなくなる。
そこでガスの総充填量を２１０ｇ（一定）として運転したところ、Ｂグルーブに示すように、プロパン＋ブタンの比率が４０ｗｔ％以下で庫内温度がー４０℃以上となって冷却能力が著しく低下した。これはこの総充填量の運転条件下ではＲ−２３とＲ−１１６の液化が進行しないためと考えられる。
（２）Ｒ−２３とＲ−１１６の混合比とプロパンとブタン添加の効果
本発明の冷媒がＲＦ−２３とＲ−１１６の混合比の広い範囲で前記の性質を有することを確認するため、プロパンとブタンの混合比を一定（２５：７５）とし、Ｒ−２３とＲ−１１６の混合比率を変えて、（１）と同様に冷凍機ユニットに充填して運転した。その結果を表４に示す。
使用した冷凍庫及び測定条件は（１）と同じである。
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表４の結果を第４図に示す。
図から明らかなように、Ｒ−２３とＲ−１１６の混合比５０％前後を中心にして、Ｒ−１１６がほぼ３０〜８５ｗｔ％の範囲（Ｒ−２３は７０〜１５ｗｔ％）で庫内温度がほぼ−６０〜−７３℃に保たれており、吐出圧力も２６ｋｇｆ／ｃｍ2以下で運転できることが判る。
Ｒ−２３とＲ−１１６の混合比がこの範囲を外れると、Ｒ−２３とＲ−１１６のいずれの多い領域でも庫内温度が高くなり、吐出圧力はＲ−１１６が５０ｗｔ％以下の領域で上昇する傾向がある。
従って、Ｒ−２３とＲ−１１６の比較的広い組成範囲で本発明の作用・効果が発揮され、Ｒ−１１６が上記範囲で庫内温度−６０〜−７０℃を実現できるが、吐出圧力を低く維持するにはＲ−１１６が５０％以上の範囲が望ましいことが判る。
特に、Ｒ−１１６が４５〜６５ｗｔ％で、吐出圧力が２３ｋｇｆ／ｃｍ2以下で庫内温度−７０℃以下に保持することができる。
（３）Ｒ−２３とＲ−１１６の混合系に対するプロパン添加の効果
Ｒ−２３とＲ−１１６の混合ガスとプロパンとの混合系で本発明の冷媒としての性質を確認するため、Ｒ−２３とＲ−１１６の混合比３９：６１に対し、プロパンを種々の比率範囲で混合し、冷凍機ユニットに充填して運転した。その結果を表５に示す。
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表５の結果を第５図に示す。なお参考のため、図において、プロパン０ｗｔ％と１００ｗｔ％の庫内温度及び吐出圧力は、それぞれＲ−２３（３９ｗｔ％）とＲ−１１６（６１ｗｔ％）の混合ガスとプロパンの沸点及び室温での蒸気圧をそれぞれプロットした。
図から明らかなように、プロパン９０ｗｔ％近傍の領域でプロパンの混合比率を下げると共に庫内温度が急激に低下し、一方吐出圧力は比較的低く保たれている。また、プロパンの混合比率が５０ｗｔ％以下になると冷凍機ユニットの作動が不安定となって一定の庫内温度が得られなかった。
このことから、Ｒ−２３とＲ−１１６の混合ガスに対しプロパン混合比率５５〜９５ｗｔ％の範囲で、吐出圧力がほぼ１３〜２２ｋｇｆ／ｃｍ2で庫内温度をほぼ−６０〜−６７℃に保って運転できることが判る。
特に、プロパン混合比率６５〜８５ｗｔ％が吐出圧力２０ｋｇｆ／ｃｍ2以下の運転条件で庫内温度−６５℃以下を実現する冷媒として好適である。
（４）Ｒ−２３とＲ−１１６の混合系に対するブタン添加の効果
Ｒ−２３とＲ−１１６の混合ガスとブタンとの混合系で本発明の冷媒としての性質を確認するため、Ｒ−２３とＲ−１１６の混合比３９：６１に対し、ブタン、を種々の比率で混合して冷凍機ユニットに充填して運転した。その結果を表６に示す。
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表６の結果を第６図に示す。なお、図においてブタン０ｗｔ％と１００ｗｔ％の庫内温度及び吐出圧力は、それぞれＲ−２３（３９ｗｔ％）とＲ−１１６（６１ｗｔ％）の混合ガスとブタンの沸点及ぴ室温での蒸気圧である。
図から明らかなように、Ｒ−２３とＲ−１１６の混合ガスに対しブタン９０ｗｔ％近傍の領域でブタンの混合比率を下げると共に庫内温度が急激に低下するが吐出圧力の上昇は緩やかで低い値に保たれており、プロパン添加の場合と同様の傾向が見られる。ブタン添加量が５０ｗｔ％以下になると冷凍機ユニットの作動が不安定となって一定の庫内温度が得られなかった。
図から、ブタン５０〜９０ｗｔ％で庫内温度−３０〜−４０℃となるが、吐出圧力も６．０〜１９ｋｇｆ／ｃｍ2であって低く保たれることが判る。このため、左程低い冷凍温度が要求されない場合は、これらの組成の冷媒は圧縮機の負荷が小さくて済むから有利である。
また、特にブタン混合比率６０〜８０ｗｔ％は、吐出圧力１５ｋｇｆ／ｃｍ2以下で庫内温度−３５℃以下を実現する冷媒として好適である。
（５）Ｒ−２３に対するプロパンとブタン添加の効果
Ｒ−２３単体と、プロパンとブタンとの混合系で本発明の冷媒としての性質を確認するため、Ｒ−２３と、混合比が４０：６０のプロパンとブタンの混合ガスとを種々の比率で混合して冷凍機ユニットに充填して運転した。その結果を表７に示す。
なお、使用冷凍庫はダンフォース社製の冷凍圧縮機を使用し、常法に従い冷媒を充填して運転し、冷凍庫の庫内温度、及び圧縮機の吐出圧力、吸入圧力を測定した。
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表７の結果を第７図に示す。なお参考のため、図において（プロパン＋ブタン）が０ｗｔ％の庫内温度及び吐出圧力は、Ｒ−２３の沸点及び室温での蒸気圧をそれぞれプロットした。
図から明らかなように、Ｒ−２３に対して、プロパン＋ブタンの混合比率が４０〜８５ｗｔ％（プロパン：１６〜３４ｗｔ％、ブタン：２４〜５１ｗｔ％）、及びＲ−２３の混合比率が６０〜１５ｗｔ％で庫内温度−６０℃以下に保たれ、圧縮機出口における吐出圧力は１７．０〜２３．０ｋｇｆ／ｃｍ2で運転することができた。
（６）Ｒ−１１６に対するプロパンとブタン添加の効果
Ｒ−１１６単体と、プロパンとブタンとの混合系で本発明の冷媒としての性質を確認するため、Ｒ−１１６と、混合比が４０：６０のプロパンとブタンの混合ガスとを種々の比率で混合して冷凍機ユニットに充填して運転した。その結果を表８に示す。
使用した冷凍庫及び測定条件は（５）と同じである。
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表８の結果を第８図に示す。なお、図において（プロパン＋ブタン）が０ｗｔ％の庫内温度及び吐出圧力は、Ｒ−１１６の沸点及び室温での蒸気圧である。
図から明らかなように、Ｒ−１１６に対して、プロパン＋ブタンの混合比率が４０〜８０ｗｔ％（プロパン：１６〜３２ｗｔ％、ブタン：２４〜４８ｗｔ％）、及びＲ−１１６の混合比率が６０〜２０ｗｔ％で庫内温度が−６０℃以下に保たれ、吐出圧力も１２．０〜２５．０ｋｇｆ／ｃｍ2で運転することができた。
（７）Ｒ−２３に対するブタン添加の効果
Ｒ−２３単体とブタンとの混合系で本発明の冷媒としての性質を確認するため、Ｒ−２３とブタンを種々の比率で混合して冷凍機ユニットに充填して運転した。その結果を表９に示す。
使用した冷凍庫及び測定条件は（５）と同じである。
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表９の結果を第９図に示す。なお参考のため、図において、ブタンが０ｗｔ％の庫内温度及び吐出圧力は、Ｒ−２３の沸点及び室温での蒸気圧をプロットした。
図から明らかなように、ブタンの混合比率が５０〜８５ｗｔ％、Ｒ−２３の混合比率が５０〜１５ｗｔ％の範囲で庫内温度−６０℃以下に保たれて、吐出圧力も１７．２〜２１．０ｋｇｆ／ｃｍ2で運転することができた。
（８）Ｒ−１１６に対するブタン添加の効果
Ｒ−１１６単体とブタンとの混合系で本発明の冷媒としての性質を確認するため、Ｒ−１１６とブタンを種々の比率で混合して冷凍機ユニットに充填して運転した。その結果を表１０に示す。
使用した冷凍機及び測定条件は（５）と同じである。
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表１０の結果を第１０図に示す。なお、図においてブタンが０ｗｔ％の庫内温度及び吐出圧力は、Ｒ−１１６の沸点及び室温での蒸気圧である。
図から明らかなように、ブタンが４５〜８０ｗｔ％、及びＲ−１１６の混合比率が５５〜２０ｗｔ％の範囲で庫内温度−６０℃以下に保たれ、吐出圧力も１２．５〜２１．０ｋｇｆ／ｃｍ2で運転することができた。
産業上の利用可能性
以上に説明したように、本発明の混合系冷媒はオゾン破壊能が０で、温暖化効果も低いため環境に悪影響を与えることなく利用できるものであり、Ｒ−２３とＲ−１１６及び従来より燃料用等として用いられているプロパン及びブタンガスから安価に製造することができ、安全且つ取扱が容易である。
また、その冷媒としての特性から格別複雑・高度な冷凍機ユニットを新たに構築することなく、既存の冷凍庫によって超低温、特に−６０℃以下の庫内温度を実現できるものであり、設備上も極めて安価且つ保守管理が容易であって、今後発展の予想されるバイオテクノロジーを始め食品その他の分野について産業上寄与するところが大である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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