(57)【要約】【課題】オゾン層破壊に関与せず、かつ地球温暖化への影響も極めて少ない自然系冷媒であって、溝付管を用いた冷却装置の伝熱効率を向上させることができる溝付管用冷媒および冷却装置を提供する。【解決手段】プロパンを主成分とする溝付管用冷媒、またはプロパンとｎ−ブタンとの混合物からなる主成分中のプロパンの割合が１０〜４０質量％または９０質量％以上である溝付管用冷媒、またはプロパンとｉ−ブタンとの混合物からなる主成分中のプロパンの割合が２０質量％以上である溝付管用冷媒を用いる。【選択図】    なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
プロパンを主成分とする溝付管用冷媒。
【請求項２】
プロパンとｎ−ブタンとの混合物を主成分とする溝付管用冷媒であって、前記主成分中のプロパンの割合が１０〜４０質量％または９０質量％以上であることを特徴とする溝付管用冷媒。
【請求項３】
プロパンとｉ−ブタンとの混合物を主成分とする溝付管用冷媒であって、前記主成分中のプロパンの割合が２０質量％以上であることを特徴とする溝付管用冷媒。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれかに記載の溝付管用冷媒と、当該冷媒が循環する溝付管とを備えていることを特徴とする冷却装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は溝付管用冷媒及びこれを用いた冷却装置に関する。
【０００２】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】
近年、オゾン層破壊に関与した、ＣＦＣおよびＨＣＦＣ系冷媒に替わるＨＦＣ冷媒の開発が進められている。しかし、１９９７年に開催された地球温暖化防止京都会議（ＣＯＰ３）でＨＦＣ系冷媒が温室効果ガスのため、排出規制対象になった。このため、オゾン層破壊に関与せず、かつ地球温暖化への影響も極めて小さい自然系冷媒（ＨＣ系，  水，ＣＯ２，ＮＨ３など）が注目を浴びるようになっている。特に、ＨＣ系冷媒であるプロパン（Ｒ２９０），ｎ−ブタン（Ｒ６００），ｉ−ブタン（Ｒ６００ａ）は、その組み合わせ次第でＣＦＣ１２やＨＣＦＣ２２の代替冷媒となりうる可能性が示されている（非特許文献１参照）。
一方、冷却装置において、冷媒は平滑管または溝付管中を循環する。冷却装置においては、平滑管よりも溝付管を用いた方が伝熱特性を向上させることができる。
【０００３】
しかしながら、オゾン層破壊に関与せず、かつ地球温暖化への影響も極めて少ない自然系冷媒については、未だ検討が不十分である。特に伝熱特性が良好な溝付管およびこれを備えた冷却装置の伝熱特性を、さらに向上させることができる技術が求められている。
【０００４】
本発明は前記事情に鑑てなされたもので、オゾン層破壊に関与せず、かつ地球温暖化への影響も極めて少ない自然系冷媒であって、溝付管を用いた冷却装置の伝熱効率を向上させることができる溝付管用冷媒および冷却装置を提供することを課題とする。
【０００５】
【非特許文献１】
Ｃｈａｎｇ，  Ｙ．  Ｓ．，  Ｋｉｍ，  Ｍ．  Ｓ．，  Ｒｏ，  Ｓ．  Ｔ．，  ２０００，  Ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ  ａｎｄ  Ｈｅａｔ  Ｔｒａｎｓｆｅｒ  Ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ  ｏｆ  Ｈｙｄｒｏｃａｒｂｏｎ  Ｒｅｆｒｉｇｅｒａｎｔｓ  ｉｎ  ａ  Ｈｅａｔ  Ｐｕｍｐ  Ｓｙｓｔｅｍ．  Ｉｎｔ．  Ｊ．  Ｒｅｆｒｉｇｅｒａｎｔ，  ｖｏｌ．  ２３，  ｐ．  ２３２−２４２．
【０００６】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するために、本発明においては以下の解決手段を提案する。
第１の発明は、プロパンを主成分とする溝付管用冷媒である。
第２の発明は、プロパンとｎ−ブタンとの混合物を主成分とする溝付管用冷媒であって、前記主成分中のプロパンの割合が１０〜４０質量％または９０質量％以上であることを特徴とする溝付管用冷媒である。
第３の発明は、プロパンとｉ−ブタンとの混合物を主成分とする溝付管用冷媒であって、前記主成分中のプロパンの割合が２０質量％以上であることを特徴とする溝付管用冷媒である。
第４の発明は、本発明の溝付管用冷媒と、当該冷媒が循環する溝付管とを備えていることを特徴とする冷却装置である。
【０００７】
【発明の実施の形態】
＜溝付管用冷媒＞
（第１の実施形態）
第１の実施形態は、プロパンを主成分とする溝付管用冷媒である。
プロパンは、オゾン層破壊に関与せず、かつ地球温暖化への影響も極めて少ない自然系冷媒である。
ここで、主成分とは、溝付管用冷媒中で最も多い成分のことであり、好ましくは冷媒として機能する成分の合計を示す。溝付管用冷媒においては、この主成分を少なくとも９０質量％以上含むことが好ましく、好ましくは９５質量％以上であり、１００質量％が最も好ましい。
主成分の他に溝付管用冷媒に含まれる得るものとしては、保存安定性等の特性改善のための公知の添加剤や、原料等に由来する不可避不純物等が挙げられる。
【０００８】
本実施形態の溝付管用冷媒は、溝付管に用いると、伝熱特性を向上させることができる。
溝付管は、カーエアコン、ルームエアコン、冷蔵庫、冷凍庫等の冷却装置に用いられている公知のものを適宜選択可能であり、限定することはないが、特に後述するシミュレーションに用いたものと同等の表面積を有するものが好ましい。
溝付管は、例えば銅、銅合金、アルミ、アルミ合金、鉄、鉄合金、鉄合金のクラッド材等の金属から形成される。中でも、用途によっても異なるが、銅、銅合金等が好適に用いられる。
【０００９】
（第２の実施形態）
第２の実施形態は、プロパンとｎ−ブタン（ノルマルブタン）との混合物を主成分とする溝付管用冷媒である。
プロパンとｎ−ブタンとの混合物は、オゾン層破壊に関与せず、かつ地球温暖化への影響も極めて少ない自然系冷媒である。
ここで、主成分については第１の実施形態と同様であり、溝付管用冷媒においては、この主成分（プロパンとｎ−ブタンとの混合物）を少なくとも９０質量％以上含むことが好ましく、好ましくは９５質量％以上であり、１００質量％が最も好ましい。
主成分の他に溝付管用冷媒に含まれ得るものも第１の実施形態と同様である。
【００１０】
第２の実施形態の溝付管用冷媒は、主成分中のプロパンの割合が１０〜４０質量％または９０質量％以上である。
すなわち、（２−ｉ）プロパンの割合が１０〜４０質量％で、ｎ−ブタンの割合が９０〜６０質量％、
（２−ｉｉ）プロパンの割合が９０質量％以上で、ｎ−ブタンの割合が１０質量％以下、のいずれかである。
前記（２−ｉｉ）の場合、プロパンの割合の上限値は好ましくは９９質量％、ｎ−ブタンの割合の下限値は好ましくは１質量％である。
【００１１】
前記（２−ｉ）〜（２−ｉｉ）の条件を満足する溝付管用冷媒は、溝付管に用いると、伝熱特性を向上させることができる。
特に前記（２−ｉ）、（２−ｉｉ）の条件を満足する溝付管用冷媒は、２成分系なので、蒸気から液に変化するときに温度変化が生じる。この様な温度変化は冷却装置に好適である。
【００１２】
溝付管については、第１の実施形態と同様である。
【００１３】
（第３の実施形態）
第３の実施形態は、プロパンとｉ−ブタン（イソブタン）との混合物を主成分とする溝付管用冷媒である。
プロパンとｉ−ブタンとの混合物は、オゾン層破壊に関与せず、かつ地球温暖化への影響も極めて少ない自然系冷媒である。
ここで、主成分とは、第１の実施形態で説明したのと同様であり、溝付管用冷媒においては、この主成分（プロパンとｉ−ブタンとの混合物）を少なくとも９０質量％以上含むことが好ましく、好ましくは９５質量％以上であり、１００質量％が最も好ましい。
主成分の他に溝付管用冷媒に含まれ得るものも、第１の実施形態で説明したのと同様である。
【００１４】
第３の実施形態の溝付管用冷媒は、主成分中のプロパンの割合が２０質量％以上である。
すなわち、（３−ｉ）プロパンの割合が２０質量％以上で、ｉ−ブタンの割合が８０質量％以下である。
この（３−ｉ）の場合、プロパンの割合の上限値は好ましくは９９質量％、ｉ−ブタンの割合の下限値は好ましくは１質量％である。
【００１５】
前記（３−ｉ）の条件を満足する溝付管用冷媒は、溝付管に用いると、伝熱特性を向上させることができる。
特に前記（３−ｉ）の条件を満足する溝付管用冷媒は、２成分系なので、蒸気から液に変化するときに温度変化が生じる。この様な温度変化は冷却装置に好適である。
【００１６】
溝付管については、第１の実施形態と同様である。
【００１７】
＜冷却装置＞
本発明の冷却装置は、前記第１または第２の実施形態の溝付管用冷媒と、当該冷媒が循環する溝付管とを備えていることを特徴する。
溝付管は、カーエアコン、ルームエアコン、冷蔵庫、冷凍庫等の冷却装置に用いられている公知のものを適宜選択可能であり、限定することはないが、特に後述するシミュレーションに用いたものと同等の表面積を有するものが好ましい。
溝付管は、例えば銅、銅合金、アルミ、アルミ合金、鉄、鉄合金、鉄合金のクラッド材等の金属から形成される。中でも、用途によっても異なるが、銅、銅合金等が好適に用いられる。
冷却装置として、具体的にはカーエアコン、ルームエアコン、冷蔵庫、冷凍庫等が挙げられる。冷却装置の構造は、冷媒が循環する溝付管を用いていれば特に限定することはない。
【００１８】
＜シミュレーション＞
以下、本発明を裏付けるシミュレーション（予測計算）の方法と結果について説明する。
プロパンとｎ−ブタン、およびプロパンとｉ−ブタンを用い、水冷向流式二重管型熱交換器内で凝縮する場合の凝縮特性を予測計算する。ついで、平滑管と溝付管の凝縮器全体の伝熱性能に関して、これらの自然系混合冷媒の予測計算結果とＨＣＦＣ２２の予測計算結果を比較する。
【００１９】
１．予測計算方法
図１に予測計算に用いた水冷向流式二重管凝縮器の物理モデルを示す。圧力Ｐｉｎ，温度ＴＶｂｉｎ，低沸点成分質量分率ｙ１Ｖｂｉｎ，比エンタルピｈＶｂｉｎの飽和蒸気状態の２成分混合冷媒は、内径ｄｗｉ，外径ｄｗｏの水平な伝熱管内に質量流量Ｗｉｎで流入し、伝熱管と外管（内径Ｄ）の間の環状部を冷媒とは逆向きに質量流量Ｗｃで流れる水によって冷却され、管軸方向の位置ｚ＝  ０で凝縮を開始する。凝縮開始点より下流の二相域における位置ｚでの管断面において、蒸気コア内には物質拡散抵抗のために温度分布と濃度分布が形成される。
一方、液膜は非常に薄いので、液膜内濃度分布は非常に小さいと考えられる。
この管断面位置では、冷媒の圧力はＰで、  クオリティはｘであり、冷媒の蒸気バルクは温度Ｔｖｂ、低沸点成分質量分率ｙ１Ｖｂ、比エンタルピｈＶｂの状態にあり、冷媒の液バルクは温度ＴＬｂ、質量分率ｙ１Ｌｂ、比エンタルピｈＬｂの状態にあり、気液界面は温度Ｔｉ、蒸気質量分率ｙ１Ｖｉ、液質量分率ｙ１Ｌｉの状態にあるとする。
また、伝熱管の内壁面および外壁面の温度はそれぞれＴｗｉおよびＴｗｏで、冷却水のバルク温度はＴＣとする。
その他、図中のｑｗｉは伝熱管内壁面基準熱流束、ｍは伝熱管内壁面基準の全凝縮質量流束、αＬは液膜熱伝達係数、βＬとβＶはそれぞれ気液界面での液側および蒸気側の物質伝達係数、αＣは環状部を流れる冷却水の熱伝達係数を示す。
【００２０】
凝縮特性の予測計算に用いた主な仮定を以下に示す。
（１）  気液界面で蒸気と液は相平衡にあり、蒸気バルクは飽和、液バルクは過冷である。
（２）  摩擦圧力勾配ｄＰｆ／ｄｚは表１に示す平滑管と溝付管での純冷媒の実験式（Ｈａｒａｇｕｃｈｉ  ｅｔ  ａｌ．，  １９９３）を用いて推算する。
【００２１】
【表１】
2005060437.tif 000002
【００２２】
（３）  液膜の熱伝達特性の予測には表１に示す平滑管での純冷媒の実験式（Ｈａｒａｇｕｃｈｉ  ｅｔ  ａｌ．，  １９９４）、溝付管での純冷媒の実験式（Ｙｕ  ａｎｄ  Ｋｏｙａｍａ，  １９９８）を用いる。
（４）  液膜の物質伝達係数は十分に大きく、液膜内の質量分率は半径方向に一様とする。
（５）  蒸気コアの低沸点成分の物質伝達係数の予測には、Ｃｈｉｌｔｏｎ−Ｃｏｌｂｕｒｎ（Ｃｈｉｌｔｏｎ  ａｎｄ  Ｃｏｌｂｕｒｎ，  １９３４）のアナロジが成り立つとして気液界面のせん断力（摩擦圧力変化）から求められる式（Ｋｏｙａｍａ  ｅｔ  ａｌ．，  １９９８）（表１参照）を用いる。
予測計算に用いる基礎式は以下のようにまとめられる。
管軸方向の冷媒の静圧勾配ｄＰ／ｄｚは運動量収支より次式で与えられる。
【００２３】
【数１】
2005060437.tif 000003
【００２４】
ここに、ρｖおよびρＬはそれぞれ蒸気コアと液膜における密度を示す。また、摩擦圧力勾配ｄＰｆ／ｄｚは原口らの式で予測し、ボイド率ψは原口らが用いたＳｍｉｔｈの式（Ｓｍｉｔｈ，  １９７１）で求める。
伝熱管内壁面基準の熱流束ｑｗｉは、冷媒の管軸方向のエネルギー収支および液膜の熱伝達特性より次のように表される。
【００２５】
【数２】
2005060437.tif 000004
【００２６】
ここに、ηＡ  は面積拡大率で、平滑管の場合、ηＡ  は１である。液膜の熱伝達係数αＬは表１に示す実験式によって与えられる。
伝熱管内壁面基準の低沸点成分の凝縮質量流束ｍ１は、蒸気コアにおける低沸点成分の管軸方向の質量収支および気液界面における蒸気側の物質伝達特性より次式で表される。
【００２７】
【数３】
2005060437.tif 000005
【００２８】
ここに、蒸気コアの低沸点成分の物質伝達係数βＶは小山らの式（Ｋｏｙａｍａ  ｅｔ  ａｌ．，  １９９８）によって与えられる。また、液膜内の低沸点成分の管軸方向質量収支に関しては、本予測計算法では液膜の物質伝達係数βＬは十分に大きいと仮定しているので、以下の関係が成立する。
【００２９】
【数４】
2005060437.tif 000006
【００３０】
さらに、伝熱管入口と位置ｚの間における低沸点成分の質量収支より、冷媒の蒸気および液の質量分率とクオリティに関する以下の関係式が得られる。
【００３１】
【数５】
2005060437.tif 000007
【００３２】
伝熱管内の熱伝導は半径方向の１次元と仮定しているので、伝熱管内壁面基準の熱流束ｑｗｉは次のようになる。
【００３３】
【数６】
2005060437.tif 000008
【００３４】
ここに、λｗは伝熱管の熱伝導率である。また、伝熱管内壁面基準の熱流束ｑｗｉは冷却水の管軸方向熱収支および伝熱管外壁面における冷却水の熱伝達特性より以下のように表される。
【００３５】
【数７】
2005060437.tif 000009
【００３６】
ここに、冷却水側熱伝達係数αＣの計算にはＤｉｔｔｕｓ−Ｂｏｅｌｔｅｒの式を用いる。
水冷向流式二重管凝縮器での自然系混合冷媒プロパン／ｎ−ブタンおよびプロパン／ｉ−ブタンの伝熱性能と純冷媒ＨＣＦＣ２２の伝熱性能の予測計算を行う。
表２に凝縮器の寸法を示す。伝熱管は銅製で、その外径は７．０ｍｍである。また、外管内径は１２ｍｍとしている。さらに、凝縮管長（有効伝熱長さ）は３．０ｍとしている。
【００３７】
【表２】
2005060437.tif 000010
【００３８】
表３計算条件を示す。各ケースにおいて、冷却水出口温度ＴＣｏｕｔ、冷却水質量速度Ｇｃおよび全伝熱量ＱＴを固定し、凝縮器入口における低沸点成分質量分率（プロパン）  ｙ１Ｖｂｉｎ＝０，  ０．１，  ０．２，  ０．３，  ０．４，  ０．５，  ０．６，  ０．７，  ０．８，  ０．９，  １の１１通りの計算を行う。なお、表中には、各ケースの冷却水条件および全伝熱量を与えた場合のＨＣＦＣ２２の予測計算より得られるＨＣＦＣ２２の質量速度（Ｇｒ）ＨＣＦＣ２２を参考までに付記している。
本予測計算では、まず、凝縮器の寸法と材質、冷媒の凝縮器入口での低沸点成分質量分率ｙ１Ｖｂｉｎ、冷却水の質量流量ＷＣおよび出口温度ＴＣｏｕｔおよび全伝熱量ＱＴを既知量として与える。次に、冷媒の凝縮器入口での温度ＴＶｂｉｎおよび冷媒質量流量Ｗｉｎを仮に設定して、微小検査体積における基礎式（１）、（２）、（３）および（７）の差分式を凝縮開始点から冷媒流れ方向に式（４）、（５）および（６）を満足するように解いて完全凝縮するまで計算する。計算で求められた全伝熱量ＱＴおよび凝縮管長Ｌが既知量として与えられた値と一致するまで、ＴＶｂｉｎおよびＷｉｎを修正して予測計算を繰り返す。なお、以上の予測計算における物性値の計算にはＲＥＦＰＲＯＰ  Ｖｅｒ．６（ＭｃＬｉｎｄｅｎ，  １９９８）を用いた。
【００３９】
２．伝熱特性の予測計算結果
図２は各ケースでの冷媒質量速度Ｇｒを低沸点成分のバルク質量分率ｙ１Ｖｂｉｎに対して示したものである。プロパン／ｎ−ブタンおよびプロパン／ｉ−ブタンの質量速度はいずれの計算条件においても表３に示した純冷媒ＨＣＦＣ２２の質量速度よりも小さい。溝付管でのプロパン／ｎ−ブタンおよびプロパン／ｉ−ブタンの質量速度は平滑管での質量速度よりわずかに小さい。これは主に潜熱の影響によるものと考えられる。熱通過係数は溝付管の方が平滑管に比べて２倍になるため、冷媒圧力は小さくなり、潜熱は大きくなる。
【００４０】
【表３】
2005060437.tif 000011
【００４１】
図３ケース（ｂ）（  プロパン／ｎ−ブタン  ）およびケース（ｄ）（  プロパン／ｉ−ブタン  ）における全静圧変化ΔＰＴを低沸点成分のバルク質量分率ｙ１Ｖｂｉｎに対して示したものである。図中には純冷媒ＨＣＦＣ２２の結果も参考までに示している。プロパン  ／ｎ−ブタンとプロパン／ｉ−ブタンのいずれの場合もΔＰＴはｙ１Ｖｂｉｎの増加とともに一旦小さくなり、最小値をとった後ｙ１Ｖｂｉｎ  ＝  １まで増加する。なお、プロパン  ／ｎ−ブタンとプロパン／ｉ−ブタンのΔＰＴは平滑管の場合、ｙ１Ｖｂｉｎ  ≒０．３〜１  で、溝付管の場合、ｙ１Ｖｂｉｎ  ≒０．２〜１  で純冷媒ＨＣＦＣ２２のそれよりも若干小さい。
【００４２】
図４ケース（ｂ）および（ｄ）における平均熱伝達係数αｒｍを低沸点成分のバルク質量分率ｙ１Ｖｂｉｎに対して示したものである。平滑管の場合、プロパン／ｎ−ブタンおよびプロパン／ｉ−ブタンのαｒｍは純冷媒ＨＣＦＣ２２よりもｙ１Ｖｂｉｎ  ＝  ０〜０．３、ｙ１Ｖｂｉｎ  ＝  ０．９〜１で大きい。溝付管の場合、プロパン／ｎ−ブタンおよびプロパン／ｉ−ブタンのαｒｍは純冷媒ＨＣＦＣ２２よりもｙ１Ｖｂｉｎ  ＝  ０〜０．３で大きい。なお、プロパン／ｎ−ブタンのαｒｍはｙ１Ｖｂｉｎ  ＝０．１で最大値をとる。
【００４３】
図５はケース（ａ）〜（ｄ）における全静圧変化ΔＰＴと平均熱伝達係数αｒｍを純冷媒ＨＣＦＣ２２のそれらと比べて総合評価したものである。平滑管の場合、プロパン  ／ｎ−ブタンとプロパン／ｉ−ブタンのいずれの場合もαｒｍ／αｒｍ，Ｒ２２／ΔＰＴ／ΔＰＴ，Ｒ２２はｙ１Ｖｂｉｎの増加とともに大きくなる。一方、溝付管の場合、プロパン  ／ｎ−ブタンとプロパン／ｉ−ブタンのいずれの場合もαｒｍ／αｒｍ，Ｒ２２／ΔＰＴ／ΔＰＴ，Ｒ２２はｙ１Ｖｂｉｎの増加とともに一旦大きくなり、最大値をとった後低下する。なお、平滑管の場合、プロパン  ／ｎ−ブタンとプロパン／ｉ−ブタンのαｒｍ／αｒｍ，Ｒ２２／ΔＰＴ／ΔＰＴ，Ｒ２２はｙ１Ｖｂｉｎ≒０．２〜１で、溝付管の場合、プロパン  ／ｎ−ブタンのαｒｍ／αｒｍ，Ｒ２２／ΔＰＴ／ΔＰＴ，Ｒ２２はｙ１Ｖｂｉｎ  ≒０．１〜０．４，０．９〜１で，プロパン／ｉ−ブタンのαｒｍ／αｒｍ，Ｒ２２／ΔＰＴ／ΔＰＴ，Ｒ２２はｙ１Ｖｂｉｎ  ≒０．２〜１で、ＨＣＦＣ２２よりも大きい。
【００４４】
３．シミュレーションの結果の総括
低沸点成分のバルク質量分率、冷媒流束、冷却水流束に対して二成分混合冷媒プロパン／ｎ−ブタンおよびプロパン／ｉ−ブタンの水冷向流式二重管凝縮器内での伝熱特性の予測計算を行った。混合冷媒プロパン／ｎ−ブタンおよびプロパン／ｉ−ブタンの全圧力変化、平均熱伝達係数の結果と純冷媒ＨＣＦＣ２２の計算結果とを比較して以下の結果を得た。
１）プロパン／ｎ−ブタンおよびプロパン／ｉ−ブタンの質量速度は純冷媒ＨＣＦＣ２２の質量速度よりも小さい。
２）プロパン  ／ｎ−ブタンとプロパン／ｉ−ブタンのΔＰＴは平滑管の場合、ｙ１Ｖｂｉｎ  ≒０．３〜１  で、溝付管の場合、ｙ１Ｖｂｉｎ  ≒０．２〜１  で純冷媒ＨＣＦＣ２２のそれよりも若干小さい。
３）平滑管の場合、プロパン／ｎ−ブタンおよびプロパン／ｉ−ブタンのαｒｍは純冷媒ＨＣＦＣ２２よりもｙ１Ｖｂｉｎ  ＝  ０〜０．３、ｙ１Ｖｂｉｎ  ＝  ０．９〜１で大きい。溝付管の場合、プロパン／ｎ−ブタンおよびプロパン／ｉ−ブタンのαｒｍは純冷媒ＨＣＦＣ２２よりもｙ１Ｖｂｉｎ  ＝  ０〜０．３で大きい。
【００４５】
なお、表４に本明細書で使用した記号の一覧を示す。
【００４６】
【表４】
2005060437.tif 000012
【００４７】
すなわち、図５（ｂ）に示したグラフは、ＨＣＦＣ２２と、プロパンとｎ−ブタンまたはｉ−ブタンとの混合物とを比較したものである。
縦軸の値が１．０を超えると、ＨＣＦＣ２２よりも伝熱特性が良好であることを示す。
このグラフから明らかな様に、本発明の溝付管用冷媒は、縦軸の値が１．０を超える範囲となっており、ＨＣＦＣ２２よりも伝熱特性が良好である。
また、図５（ａ）の平滑管と比較すると、異なるグラフが得られており、本発明の溝付管用冷媒が、特定の配合により、特に溝付管に適用するのに適した特性を発揮するものあることが明らかである。
【００４８】
なお、本明細書で引用した文献は下記の通りである。
１．  Ｃｈａｎｇ，  Ｙ．  Ｓ．，  Ｋｉｍ，  Ｍ．  Ｓ．，  Ｒｏ，  Ｓ．  Ｔ．，  ２０００，  Ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ  ａｎｄ  Ｈｅａｔ  Ｔｒａｎｓｆｅｒ  Ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ  ｏｆ  Ｈｙｄｒｏｃａｒｂｏｎ  Ｒｅｆｒｉｇｅｒａｎｔｓ  ｉｎ  ａ  Ｈｅａｔ  Ｐｕｍｐ  Ｓｙｓｔｅｍ．  Ｉｎｔ．  Ｊ．  Ｒｅｆｒｉｇｅｒａｎｔ，  ｖｏｌ．  ２３，  ｐ．  ２３２−２４２．  （非特許文献１）
２．  Ｍａｔｈｕｒ，  Ｇ．  Ｄ．，  ２０００，  Ｈｙｄｒｏｄｙｎａｍｉｃ  ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ  ｏｆ  ｐｒｏｐａｎｅ  （Ｒ−２９０），  ｉｓｏｂｕｔｅｎｅ  （Ｒ−６００ａ），  ａｎｄ  ５０／５０  ｍｉｘｔｕｒｅ  ｏｆ  ｐｒｏｐａｎｅ  ａｎｄ  ｉｓｏｂｕｔｅｎｅ，  ＡＳＨＲＡＥ  Ｔｒａｎｓａｃｔｉｏｎｓ，  ｖｏｌ．  １０６，  ｐ．  ５７１−５８２．
３．  Ｋｏｙａｍａ，  Ｓ．，  Ｙｕ，  Ｊ．，  Ｉｓｈｉｂａｓｈｉ，  Ａ．，  １９９８，  Ｃｏｎｄｅｎｓａｔｉｏｎ  ｏｆ  Ｂｉｎａｒｙ  Ｒｅｆｒｉｇｅｒａｎｔ  Ｍｉｘｔｕｒｅｓ  ｉｎ  ａ  Ｈｏｒｉｚｏｎｔａｌ  Ｓｍｏｏｔｈ  Ｔｕｂｅ．  Ｔｈｅｒｍａｌ  Ｓｃｉｅｎｃｅ  ａｎｄ  Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ；  ｖｏｌ．  ６，  ｎｏ．  １：ｐ．  １２３−１２９．
４．  Ｈａｒａｇｕｃｈｉ，  Ｈ．，  Ｋｏｙａｍａ，  Ｓ．，  Ｋｏｇａｗａ，  Ｋ．，  Ｆｕｊｉｉ，  Ｔ．，  １９９３，  Ｃｏｎｄｅｎｓａｔｉｏｎ  Ｈｅａｔ  Ｔｒａｎｓｆｅｒ  ｏｆ  Ｒｅｆｒｉｇｅｒａｎｔ  ＨＦＣ１３４ａ，  ＨＣＦＣ１２３  ａｎｄ  ＨＣＦＣ２２  ｉｎ  ａ  Ｈｏｒｉｚｏｎｔａｌ  Ｓｍｏｏｔｈ  Ｔｕｂｅ  ａｎｄ  ａ  Ｈｏｒｉｚｏｎｔａｌ  Ｍｉｃｒｏｆｉｎ  Ｔｕｂｅ．  Ｐｒｏｃ．  ３０ｔｈ  Ｎａｔｉｏｎａｌ  Ｈｅａｔ  Ｔｒａｎｓｆｅｒ  Ｓｙｍｐ．  ｏｆ  Ｊａｐａｎ，  Ｙｏｋｏｈａｍａ，  ｖｏｌ．ＩＩ：  ｐ．  ３４３−３４５．
５．  Ｈａｒａｇｕｃｈｉ，  Ｈ．，  Ｋｏｙａｍａ，  Ｓ．，  Ｆｕｊｉｉ，  Ｔ．，  １９９４，  Ｃｏｎｄｅｎｓａｔｉｏｎ  ｏｆ  Ｒｅｆｒｉｇｅｒａｎｔｓ  ＨＣＦＣ  ２２，  ＨＦＣ  １３４ａ  ａｎｄ  ＨＣＦＣ  １２３  ｉｎ  ａ  Ｈｏｒｉｚｏｎｔａｌ  Ｓｍｏｏｔｈ  Ｔｕｂｅ．  Ｔｒａｎｓ  ＪＳＭＥ，  ｖｏｌ．  ６０，  ｎｏ．  ５７４：  ｐ．  ２４５−２５２．
６．  Ｙｕ，  Ｊ．，  Ｋｏｙａｍａ，  Ｓ．，  １９９８，  Ｃｏｎｄｅｎｓａｔｉｏｎ  Ｈｅａｔ  Ｔｒａｎｓｆｅｒ  ｏｆ  Ｐｕｒｅ  Ｒｅｆｒｉｇｅｒａｎｔｓ  ｉｎ  Ｍｉｃｒｏｆｉｎ  Ｔｕｂｅ．  Ｐｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓ  ｏｆ  Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ  Ｒｅｆｒｉｇｅｒａｔｉｏｎ  Ｃｏｎｆｅｒｅｎｃｅ  ａｔ  Ｐｕｒｄｕｅ，  ｐ．  ３２５−３３０．
７．  Ｃｈｉｌｔｏｎ，  Ｔ．  Ｈ．，  Ｃｏｌｂｕｒｎ，  Ａ．  Ｐ．，  １９３４，  Ｍａｓｓ  Ｔｒａｎｓｆｅｒ  ｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔｓ：  Ｐｒｅｄｉｃｔｉｏｎｓ  ｆｒｏｍ  ｄａｔａ  ｏｎ  ｈｅａｔ  ｔｒａｎｓｆｅｒ  ａｎｄ  ｆｌｕｉｄ  ｆｒｉｃｔｉｏｎ．  Ｉｎｄ．  Ｅｎｇ．  Ｃｈｅｍ．  ｖｏｌ．  ２６，  ｎｏ．  １１；  ｐ．  １１８３−１１８７．
８．  Ｓｍｉｔｈ，  Ｓ．  Ｌ．，  １９７１，  Ｖｏｉｄ  Ｆｒａｃｔｉｏｎｓ  ｉｎ  Ｔｗｏ−Ｐｈａｓｅ  Ｆｌｏｗ：  Ａ  Ｃｏｒｒｅｌａｔｉｏｎ  Ｂａｓｅｄ  ｕｐｏｎ  ａｎ  Ｅｑｕａｌ  Ｖｅｌｏｃｉｔｙ  Ｈｅａｄ  Ｍｏｄｅｌ．  Ｈｅａｔ  ａｎｄ  Ｆｌｕｉｄ  Ｆｌｏｗ，  ｖｏｌ．  １，  ｎｏ．１，  ｐ．  ２２−３９．
９．  ＭｃＬｉｎｄｅｎ，  Ｍ．  Ｏ．，  Ｋｌｅｉｎ，  Ｓ．  Ａ．，  Ｌｅｍｍｏｎ，  Ｅ．  Ｗ．，  １９９８，  Ｐｅｓｋｉｎ  ＡＰ．  ＮＩＳＴ  ｔｈｅｒｍｏｄｙｎａｍｉｃ  ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ  ｏｆ  ｒｅｆｒｉｇｅｒａｎｔｓ  ａｎｄ  ｒｅｆｒｉｇｅｒａｎｔ  ｍｉｘｔｕｒｅｓ  ｄａｔａｂａｓｅ  （ＲＥＦＰＲＯＰ），  Ｖｅｒ．  ６．０．
【００４９】
【発明の効果】
以上説明したように本発明においては、オゾン層破壊に関与せず、かつ地球温暖化への影響も極めて少ない自然系冷媒であって、溝付管を用いた冷却装置の伝熱効率を向上させることができる溝付管用冷媒および冷却装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】向流式二重管凝縮器の物理モデルの説明図である。
【図２】Ｇｒとｙ１Ｖｂｉｎの関係を示したグラフである。
【図３】ΔＰＴとｙ１Ｖｂｉｎの関係を示したグラフである。
【図４】αｒｍとｙ１Ｖｂｉｎの関係を示したグラフである。
【図５】αｒｍ／αｒｍ，Ｒ２２／ΔＰＴ／ΔＰＴ，Ｒ２２とｙ１Ｖｂｉｎの関係を示したグラフである。
【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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